Difetti della pressofusione in zama: quando è lo stampo
I difetti dei getti in zama che nascono nello stampo e non nel bagno: porosità, bolle dopo la cromatura, giunti freddi, bave e reticoli da fatica termica, con il rimedio in officina.
I difetti di un getto in zama nascono in due posti: nel metallo e nella macchina, oppure nello stampo. Quelli che nascono nello stampo sono cinque — porosità, bolle dopo la galvanica, giunti freddi, bave e reticoli da fatica termica — e hanno un tratto comune: non si risolvono con i parametri, o si risolvono solo lavorando al limite della finestra di processo. Si correggono in officina, su sfiati, pozzetti di tracimazione, attacchi, termoregolazione e piani di chiusura.
Quali difetti nascono nello stampo e quali nel bagno?
Il criterio è lo stesso della plastica: se il difetto sta sempre nello stesso punto, nella stessa impronta, anche cambiando i parametri, è lo stampo. Se va e viene con la temperatura del bagno o con il lotto di lega, è il metallo o la macchina.
| Difetto | Come appare | Causa nello stampo | Rimedio in officina |
|---|---|---|---|
| Porosità da gas | cavità tonde e lisce vicino alla superficie o in fondo al riempimento | aria che non esce: sfiati otturati o piccoli, tracimazioni assenti | sfiati rifatti, pozzetti di tracimazione |
| Bolle dopo la galvanica | rigonfiamenti che compaiono dopo cromatura o verniciatura a forno | gas intrappolato sotto la pelle durante il riempimento | riempimento meno turbolento, attacchi e tracimazioni |
| Porosità da ritiro | cavità irregolari nelle zone spesse | masse di metallo che solidificano per ultime | termoregolazione localizzata, svuotamento delle masse in progetto |
| Giunti freddi e riprese | linee o superfici ondulate dove i fronti si incontrano | stampo freddo in quella zona, attacchi lontani | termoregolazione, attacchi spostati, tracimazione sul punto d'incontro |
| Bave | lamine sul piano di chiusura e attorno agli estrattori | piano consumato, sfiati troppo profondi | ripresa dei piani, estrattori e boccole nuovi |
| Reticolo in rilievo | rete di linee sottili sulla superficie del getto | cricche da fatica termica sulla figura | rigenerazione della figura o inserto nuovo |
| Incollaggi e segni di estrazione | metallo che resta attaccato, pezzo segnato o deformato | sformi scarsi, zone surriscaldate, lucidatura persa | sformi, termoregolazione, rilucidatura |
Perché la porosità è il difetto più comune nella zama?
Perché la zama riempie la cavità in pochi millesimi di secondo, e l'aria che c'era dentro deve uscire nello stesso tempo. Se gli sfiati sono otturati o sottodimensionati resta nel getto, sotto forma di cavità tonde e lisce: è la porosità da gas, la più frequente.
Gli sfiati di uno stampo per zama si dimensionano fra 0,05 e 0,13 mm di profondità. Più stretti non lasciano uscire l'aria; più larghi fanno uscire il metallo, che è molto fluido, e diventano bave. Ai dettagli di come è fatto uno stampo per zama si aggiungono i pozzetti di tracimazione: piccole cavità collegate al pezzo nel punto in cui arriva l'ultimo metallo, che raccolgono il fronte freddo e l'aria spinta davanti. Si staccano con la materozza, e sono spesso la differenza fra un getto poroso e uno sano.
La porosità da ritiro è un'altra cosa: cavità irregolari nelle zone più spesse, dove il metallo solidifica per ultimo e non riceve più materiale. Lì il rimedio è la termoregolazione locale o, meglio, un progetto che eviti le masse.
Perché le bolle compaiono solo dopo la cromatura?
Perché il gas intrappolato sotto la pelle del getto è invisibile finché non si scalda. La zama si galvanizza e si vernicia spesso, e sono proprio i bagni galvanici e la cottura della vernice a far espandere quel gas e sollevare lo strato superficiale. Il pezzo passa il controllo all'uscita dalla pressa e viene scartato due fornitori più in là.
È il difetto più caro della zama, perché si scopre dopo aver pagato le lavorazioni successive. Si previene nel riempimento: sfiati liberi, tracimazioni dove servono, attacchi che non spruzzano il metallo in turbolenza. Quando compare su uno stampo che prima andava bene, la prima cosa da guardare sono gli sfiati, che nella zama si sporcano presto.
Quando lo stampo va rigenerato?
Quando il reticolo da fatica termica comincia a vedersi sul getto, o quando le bave non si tolgono più con la manutenzione ordinaria. Nella zama le cricche arrivano tardi — lo stampo lavora fra 150 e 220 °C e il metallo entra intorno ai 400-430 °C, oltre 200 gradi meno dell'alluminio — e una figura in acciaio per lavorazioni a caldo arriva a 500.000-1.000.000 di colpi. Ma su raggi, spigoli e nervature sottili compaiono comunque.
La rigenerazione di uno stampo per pressofusione si decide misurando: cricche superficiali si asportano, si riportano con saldatura e si rilucida; cricche profonde chiedono un inserto nuovo, tenendo il resto dello stampo. Il confronto va fatto con il costo di uno stampo in zama nuovo, non a sensazione.
Non tutto è lo stampo
Una parte dei difetti nasce altrove, ed è onesto dirlo: una lega contaminata da piombo, cadmio o stagno oltre i limiti di norma dà corrosione intergranulare e pezzi che si gonfiano o si rompono nel tempo; una temperatura del bagno sbagliata o una velocità d'iniezione mal regolata danno difetti che nessun intervento sull'acciaio risolve. Sono temi della fonderia.
Meccanica P&B costruisce e mantiene lo stampo, non cola la lega: progettazione, fresatura, elettroerosione, aggiustaggio e rigenerazione si fanno nell'officina di Barlassina, la colata resta alla tua pressa. Per questo sulla costruzione e sulla revisione degli stampi per pressofusione lavoriamo con chi cola: il difetto si guarda insieme, e ognuno corregge la parte che gli spetta. Se il dubbio è a monte, sulla lega da usare, c'è la guida su zama o alluminio.
Domande frequenti
- Quali sono i difetti più frequenti della pressofusione in zama?
Porosità da gas e da ritiro, bolle che compaiono dopo la galvanica, giunti freddi e riprese sulla superficie, bave sul piano di chiusura e, su stampi con molti colpi, un reticolo in rilievo dovuto alle cricche da fatica termica. I primi quattro dipendono in parte dai parametri di macchina e in parte dallo stampo; l'ultimo è sempre lo stampo che chiede una rigenerazione.
- Perché i pezzi in zama fanno le bolle dopo la cromatura?
Perché sotto la pelle del getto è rimasto gas intrappolato durante il riempimento. Il pezzo appena stampato sembra perfetto; durante i bagni galvanici o la cottura della verniciatura quel gas si espande e solleva lo strato superficiale. Il rimedio sta nel riempimento: sfiati liberi e ben dimensionati, pozzetti di tracimazione dove arriva l'ultimo metallo, attacchi che riempiono senza turbolenza.
- Da cosa nascono i giunti freddi sui getti in zama?
Da due fronti di metallo che si incontrano quando hanno già cominciato a solidificare. Le cause sono uno stampo troppo freddo in quella zona, pareti troppo sottili rispetto alla lunghezza del percorso, oppure attacchi lontani dal punto d'incontro. Si corregge con la termoregolazione, spostando o allargando gli attacchi, oppure mettendo un pozzetto di tracimazione proprio dove i fronti si incontrano.
- Uno stampo per zama con le cricche si può recuperare?
Spesso sì. Nella zama le cricche da fatica termica arrivano più tardi che nell'alluminio, perché il metallo entra a oltre 200 gradi in meno, ma compaiono comunque su raggi e nervature. Se sono superficiali si asporta il materiale, si riporta con saldatura adatta all'acciaio della figura, si distende e si rilucida; se sono profonde conviene rifare l'inserto e tenere il resto dello stampo.
- Fate anche la pressofusione dei pezzi in zama?
No. Meccanica P&B progetta, costruisce, mantiene e rigenera lo stampo nell'officina di Barlassina; la colata resta alla tua pressa o alla tua fonderia. Non abbiamo presse da pressofusione e non fondiamo metallo. Per questo, quando un difetto nasce dal bagno o dai parametri di macchina, lo diciamo, e lavoriamo con chi cola sulla parte che riguarda lo stampo.
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