L’alluminio è un metallo con una storia relativamente giovane in ambito industriale a causa di difficoltà di lavorazione ed estrazione della materia prima, fino allo sviluppo di tecniche avanzate.
In particolare gli ultimi anni hanno visto crescere il settore in maniera vertiginosa anche grazie alla capacità delle fonderie di offrire prodotti di qualità completamente personalizzati e con costi limitati e alla creazione di nuove leghe che sopperiscono ai problemi e ai difetti dell’alluminio puro, rendendolo un materiale sempre più pervasivo nella nostra tecnologia.
Perché optare per la fusione full custom
L’industria spesso si trova di fronte a un bivio perché può utilizzare componentistica standard e parti prefabbricate oppure scegliere la realizzazione full custom su progetto.
Questo per arginare da un lato le spese necessarie per adattare il concept a componenti non sempre all’altezza si dal punto di vista del design meccanico sia delle prestazioni generali e dall’altro per integrare nel progetto l’ottimizzazione che soltanto un componente realizzato ad hoc può garantire.
Si parla di risparmi di volumi pesi e costi, manutenzione semplificata con una maggiore accessibilità e in generale componenti di qualità migliore rispetto allo standard di mercato.
Le tecniche di lavorazione disponibili per l’alluminio sono parecchie, ma le principali sono pressofusione, detta anche fusione a conchiglia e lavorazione con fresa CNC. Esistono anche fusioni tradizionali a crogiolo, che però presentano molti limiti in particolare per quanto riguarda la robustezza.
Attualmente la pressofusione è la tecnica più diffusa per la lavorazione di lotti piccoli e anche per quelli molto grandi, 2000 o più pezzi, con un buon margine di resa.
In pratica l’alluminio viene fuso in un crogiolo e addizionato con differenti metalli che entrano in lega, dopodiché viene iniettato ad alta pressione in un’intercapedine tra un positivo e un negativo, che costituiscono la conchiglia.
In pratica vengono definite la parte interna e quella esterna del pezzo, distanziate dallo spessore del pezzo finito in alluminio, con valori di tolleranza legati a fattori di stress. dilatazione termica o rilavorazione ed altri parametri che vengono stabiliti in fase di progetto.
Il vantaggio principale della lavorazione a conchiglia è che una volta finito lo stampo questo può essere riutilizzato più e più volte per ottenere lo stesso tipo di pezzo, senza cali di caratteristiche tecniche e con una manutenzione piuttosto bassa, permettendo così la produzione in tempi estremamente contenuti di buone quantità di componenti, anche di grandi dimensioni.
Con la fusione a pressione dell’alluminio si possono ottenere parti particolarmente complesse in un numero limitato di sezioni, che vengono stabilite in fase progettuale secondo criteri di semplificazione del montaggio ed eventualmente fissati con incastri e bulloneria oppure con tecniche di fusione secondaria in locale per ottenere il risultato desiderato.
In alcuni casi si sceglie un approccio di tipo sintetizzante utilizzando metalli con punto di fusione più basso e buona capacità di diffusione nell’interfaccia tra i componenti.
La tecnica della pressofusione si presta molto bene per diversi ambiti applicativi nel settore della meccanica di precisione e non, in particolare per la realizzazione di contenitori e di componenti sottoposti a discreti livelli di stress e di sforzo anche prolungato.
Leghe di alluminio ad alta resistenza
Le diverse leghe dell’alluminio lavorate nella Fonderia Gaibotti possono avere inclusioni di metalli come magnesio, manganese, zinco e altri, oltre che drogaggi diffusi di terre rare per modificare le caratteristiche meccaniche più importanti.
In particolare sono interessante la durezza e la capacità di dilatazione termica o meglio la stabilità a fronte di picchi di temperatura per ridurre al minimo il rischio di rotture e di crepe.
Si impiegano per componenti destinati ad essere utilizzati in ambiente a rischio, oppure per migliorare le caratteristiche di resistenza alla corrosione e all’ossidazione superficiale per le componenti immerse in atmosfera aggressiva o particolarmente attiva.
Pressofusione ad alta versatilità
Attualmente per molti settori produttivi la fusione in conchiglia è e rimane la più conveniente, soprattutto se si considera il fatto che lo sfrido netto è decisamente più basso confrontando lo stesso pezzo realizzato con uno scavo dal pieno con macchina CNC e soprattutto che la quantità di componenti per lotto non è minimamente paragonabile a quella realizzata con fresa, così come il costo della realizzazione per singolo pezzo.