Sommario
Panoramica
La fusione a cera persa dell'acciaio inossidabile, nota anche come fusione di precisione dell'acciaio inossidabile, prevede il versamento dell'acciaio inossidabile fuso in stampi di cera di forma particolare realizzati appositamente e le parti realizzate utilizzando questo processo hanno una finitura superficiale e un'accuratezza dimensionale estremamente elevate. Un esempio di resistenza alla corrosione degli acciai inossidabili è che i getti di acciaio inossidabile vengono utilizzati nell'industria alimentare, marina e medica dove la durata e l'igiene sono fattori essenziali. Specifici gradi di acciaio inossidabile hanno diverse applicazioni, il che significa che presentano vantaggi che includono resistenza alla corrosione, resistenza e flessibilità di progettazione. Tra le tecniche di fusione, come la fusione a cera persa, la fusione in sabbia e lo stampaggio in conchiglia, esistono diversi approcci alla complessità e alla qualità delle parti, destinati a soddisfare la necessità in continua evoluzione di fusioni di alta qualità per una varietà di applicazioni.
Comprendere la fusione dell'acciaio inossidabile
La colata in acciaio inossidabile è un termine generale per le fusioni realizzate con vari materiali in acciaio inossidabile, noto anche come colata fine in acciaio inossidabile,
Partendo da uno stampo in cera accuratamente realizzato, l'acciaio inossidabile fuso viene versato nella forma, indurendosi man mano che si raffredda nel prodotto finale.
Rinomata per la sua precisa finitura superficiale e accuratezza dimensionale, la fusione di acciaio inossidabile è spesso il metodo preferito per parti con geometrie complesse o pareti sottili. Inoltre, la naturale resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile rende le parti fuse adatte a varie applicazioni, comprese quelle in ambienti difficili o dove l'igiene è fondamentale, come l'industria alimentare, marittima e medica.
Vantaggi della fusione a cera persa in acciaio inossidabile
La microfusione di acciaio inossidabile offre numerosi vantaggi in vari settori e applicazioni. Ecco alcuni vantaggi chiave della fusione di acciaio inossidabile:
- Resistenza alla corrosione
- Forza e durata
- Flessibilità di progettazione
- Versatilità
- Efficacia dei costi
- Eccellente finitura superficiale
- Resistenza alla fatica da corrosione
Nel complesso, la fusione di acciaio inossidabile offre i vantaggi di resistenza alla corrosione, robustezza, flessibilità di progettazione, versatilità, economicità ed eccellente finitura superficiale. Questi vantaggi rendono le fusioni in acciaio inossidabile la scelta preferita per numerose applicazioni industriali.
I migliori gradi di acciaio inossidabile per la fusione a cera persa
I migliori gradi di acciaio inossidabile per la microfusione dipendono in gran parte dall'applicazione e dai requisiti specifici. Tuttavia, di seguito sono riportati alcuni acciai inossidabili comunemente utilizzati nella fusione:
- Acciaio inossidabile austenitico:
- 304 (CF8): 304, è uno dei materiali in acciaio inossidabile per microfusione più comunemente utilizzati, poiché ha un'eccellente resistenza alla corrosione ed è adatto per un'ampia gamma di applicazioni
- 316 (CF8M): ha una migliore resistenza alla corrosione rispetto al 304, specialmente in ambienti con cloruri, rendendolo ideale per le industrie di trasformazione chimica e marina.
- Acciaio inossidabile martensitico:
- 410 (CA15): questo grado è noto per la sua buona resistenza all'usura e forza, rendendolo adatto per applicazioni come pale di turbine, parti di pompe e valvole.
- 420 (CA40): fornisce maggiore durezza e resistenza all'usura rispetto a 410, rendendolo ideale per posate, strumenti chirurgici e altri componenti resistenti all'usura.
- Acciaio inossidabile indurente per precipitazione:
- 17-4 PH (CB7Cu-1): questo grado offre una combinazione di durezza, elevata robustezza e resistenza alla corrosione, rendendolo adatto per petrolio e gas, aerospaziale e altre applicazioni ad alto stress.
In definitiva, dipende principalmente dall'applicazione, s Consultare uno specialista di fusione o un esperto di materiali può aiutare a determinare la qualità più adatta alle proprie esigenze.
Tipi di metodi di fusione dell'acciaio inossidabile
- Fusione a cera persa in acciaio inossidabile, nota anche come fusione a cera persa dell'acciaio inossidabile, è un processo di produzione dell'acciaio inossidabile che produce diverse parti, creando prima un modello in cera, rivestendolo con materiale ceramico e sciogliendo la cera per lasciare uno stampo. Lo stampo viene quindi utilizzato per versare l'acciaio inossidabile fuso e modellarlo in qualsiasi disegno richiesto.
- Colata in sabbia di acciaio inossidabile: Questo metodo utilizza uno stampo costituito da sabbia compattata mescolata con un legante. Lo stampo viene creato compattando la miscela di sabbia attorno a un modello e l'acciaio inossidabile fuso viene versato nella cavità dello stampo.
- Stampaggio a conchiglia in acciaio inossidabile: Simile alla fusione in sabbia, questa tecnica utilizza una miscela di sabbia rivestita di resina che viene confezionata attorno a un modello. Lo stampo viene quindi riscaldato per indurire la resina prima di versarvi l'acciaio inossidabile fuso.
- Colata continua di acciaio inossidabile: Questo processo prevede il versamento continuo dell'acciaio inossidabile fuso in uno stampo raffreddato ad acqua. Man mano che l'acciaio si solidifica, viene continuamente ritirato dal fondo, ottenendo un tratto continuo di acciaio inossidabile fuso.
- Colata centrifuga in acciaio inossidabile: In questo metodo, l'acciaio inossidabile fuso viene colato in uno stampo rotante. La forza centrifuga spinge il metallo verso le pareti esterne dello stampo, creando una colata densa ed uniforme.
- Colata sotto vuoto di acciaio inossidabile: La colata sottovuoto è una tecnica che utilizza una camera a vuoto per rimuovere l'aria dalla cavità dello stampo prima di versare l'acciaio inossidabile fuso. L'assenza di aria aiuta a prevenire i difetti e favorisce un migliore flusso del metallo.
- Rifusione dell'elettroscoria (ESR): L'ESR è un metodo di fusione specializzato utilizzato per raffinare e purificare l'acciaio inossidabile. Implica la fusione di un elettrodo consumabile in uno stampo raffreddato ad acqua sotto uno strato di flusso. Le scorie proteggono il metallo fuso dalla contaminazione, producendo getti di acciaio inossidabile di alta qualità.
Ogni metodo ha i suoi vantaggi e viene scelto in base a fattori quali complessità, dimensioni, forma e requisiti di qualità del prodotto finale.
Vantaggi dell'utilizzo del casting di investimento
La fusione di cera persa offre numerosi vantaggi rispetto ad altri processi di fusione, come ad esempio:
- Finitura superficiale e precisione dimensionale migliorate
- Processo di produzione più veloce
- Costi di attrezzaggio inferiori
- Capacità di creare forme complesse che sarebbero difficili o impossibili utilizzando altri metodi
La microfusione in acciaio inossidabile offre molteplici vantaggi:
- Offre un'elevata resistenza al calore
- Livelli di tolleranza stretti
- Offre flessibilità di dimensionamento
- Maggiore qualità della finitura superficiale
- Possibilità di creare forme complesse
- Resistenza alla corrosione
- Nessun/minimo requisito di lavorazione secondaria
- Basso spreco di materiale
Applicazioni del casting di investimento
A causa dell'elevata resistenza alla corrosione, la fusione a cera persa ad alta resistenza e bassa manutenzione viene utilizzata in molteplici applicazioni come:
- Industria di trasformazione alimentare
L'industria della trasformazione alimentare utilizza comunemente la fusione a cera persa per vari prodotti, come articoli per la conservazione degli alimenti, macinini, componenti per macchine da cucina e altre apparecchiature correlate. Utilizzando la fusione a cera persa, questi prodotti possono essere progettati su misura per soddisfare requisiti specifici e possono offrire una durata e una longevità superiori rispetto alle tecniche di produzione alternative.
- Industria automobilistica
L'industria automobilistica fa ampio uso di prodotti microfusi. Questi prodotti includono griglie, finiture, tubi/componenti di scarico e convertitori.
- Industria medica e sanitaria
Poiché la fusione a cera persa in acciaio inossidabile offre un'elevata precisione e resistenza alla corrosione, è molto adatta per l'industria medica. Il processo di fusione a cera persa viene spesso utilizzato per la produzione di strumenti chirurgici, apparecchiature operative, componenti di macchine per risonanza magnetica, apparecchiature a raggi X, barelle/sedie a rotelle, prodotti per impianti e strumenti dentali.
- Industria marittima e locomotiva
L'acciaio inossidabile è resistente alla corrosione e agli sbalzi di calore, pertanto è un materiale ideale per la produzione di parti marittime e di locomotive come blocchi idraulici, valvole, pompe e attrezzature associate.
- Settore Tubi e Raccordi
L'industria delle tubazioni e dei raccordi fa spesso uso della fusione a cera persa per la produzione di tubi, raccordi a T, gomiti, nippli e boccole in acciaio inossidabile. La fusione a cera persa consente un'elevata precisione nella produzione di queste parti, assicurando che soddisfino le specifiche richieste per l'uso in varie applicazioni. Questo processo di produzione fornisce prodotti affidabili e durevoli in grado di resistere ai rigori di vari settori, tra cui petrolchimico, energetico, alimentare e lattiero-caseario.
Costi della fusione a cera persa dell'acciaio inossidabile
Per i costi iniziali, il processo di fusione a cera persa è leggermente costoso rispetto ai processi di forgiatura o fusione in stampo. Tuttavia, alcuni vantaggi della fusione a cera persa riducono il costo complessivo del prodotto e ti avvantaggiano a lungo termine. Ciò significa che i costi di lavorazione secondari richiesti per fresatura, tornitura, foratura e taglio, ecc. in altri processi di fusione vengono evitati nella fusione a cera persa. Inoltre, la fusione a cera persa richiede angoli di sformo minimi per la rimozione dei modelli dall'attrezzatura e non è necessario alcuno sformo per la rimozione dei getti metallici dal guscio di rivestimento. Pertanto, il costo complessivo del processo di microfusione è molto competitivo.
Le tolleranze possono essere ottenute mediante fusione di investimenti
Sulla base dell'uso di vari materiali leganti, ecco le tolleranze generali possibili con la fusione a cera persa:
- Tolleranza dimensionale di colata (DCT)
- Colata a cera persa DCT G4-G6 Sol
- Colata a cera persa in vetro DCT G5-G9
- Tolleranza di colata geometrica (GCT)
- GCT G3-G5 Sol Fusione a cera persa
- Fusione a cera persa in vetro GCT G3-G5
In HDC le tolleranze tipiche che offriamo sono +/- 0,005 per pollice. Tuttavia, nel caso abbiate bisogno di tolleranze specifiche per le vostre parti, dovete discutere i dettagli esatti con il nostro team di progettazione per la finalizzazione delle tolleranze delle parti microfuse.
Limiti di dimensione delle parti di fusione a cera persa
La fusione a cera persa è il processo di fusione di parti di piccole e medie dimensioni, comunemente con dimensioni da un pollice a pochi piedi e spessori delle pareti da 0,040 pollici (1 mm) a 4 pollici (100 mm) o più. Sebbene il processo sia in grado di lavorare con progetti complessi e con tolleranze relativamente strette, parti grandi e complesse possono presentare difficoltà e richiederanno attrezzature e tecniche di manipolazione speciali. Le proprietà dei materiali, i limiti della struttura e le considerazioni sui costi determinano anche la dimensione massima realizzabile dei getti. In caso di forme più grandi o irregolari, metodi alternativi come la fusione in sabbia o la lavorazione meccanica potrebbero essere più appropriati e sarebbe consigliabile consultare esperti per trovare il processo migliore.
Finitura superficiale per parti di fusione a cera persa in acciaio inossidabile
A causa della cera iniettata durante il processo di fusione, il prodotto finale di fusione a cera persa ha una finitura superficiale molto formidabile. Tuttavia, come pratica generale, viene applicata una microfinitura da 125 rms alla superficie dei prodotti microfusi. È anche possibile utilizzare finiture 63 o 62 RMS sulla superficie durante la fase di finitura secondaria. Sebbene queste siano le finiture standard, la finitura finale sarà conforme alle esigenze del cliente. 
Il controllo di qualità nella microfusione
Il ruolo del controllo qualità nella microfusione non può essere sopravvalutato e deve essere accompagnato dalla creazione di parti precise e affidabili. Comprende una serie di processi eseguiti dallo staff del casting. In primo luogo, la replica accurata della geometria del pezzo è un must per la preparazione del modello e dello stampo, che sono fasi meticolose. Successivamente, la selezione e la preparazione del materiale devono soddisfare requisiti specifici che portano alla necessaria resistenza meccanica e levigatezza. Il processo di fusione dovrebbe chiaramente avvenire entro temperature, pressioni e tempi di solidificazione predeterminati al fine di ridurre al minimo il verificarsi di porosità e ritiro. I processi post colata comprendono il trattamento termico e la finitura superficiale che hanno un ruolo importante nella qualità del prodotto finale. Inoltre, vengono eseguiti controlli e test totali, che includono controlli dimensionali, test non distruttivi (come raggi X e ultrasuoni) e test meccanici per verificare la conformità alle specifiche. Progetti di miglioramento costante e sistemi di feedback, che servono a sostenere le misure di controllo della qualità in modo tale che i risultati della fusione degli investimenti rimangano coerenti e di alta qualità, sono un altro modo attraverso il quale le procedure di controllo della qualità vengono rafforzate.
Difetti di porosità o ritiro possono verificarsi a causa del processo di fusione a cera persa
Porosità e difetti di ritiro sono comuni nella fusione a cera persa, causati da gas intrappolato o da un'alimentazione inadeguata durante la solidificazione. Questi problemi derivano da fattori quali gating improprio, proprietà di investimento inadeguate e scarso controllo del processo. Per affrontarli, le fonderie utilizzano una progettazione rigorosa degli stampi, sistemi di colata ottimizzati, controllo preciso della temperatura e trattamenti post-colata. Metodi di ispezione completi garantiscono la produzione di pezzi fusi di alta qualità.
L'esperienza di HDC nella microfusione dell'acciaio inossidabile
In HDC siamo specializzati nella fusione a cera persa dell'acciaio inossidabile, offrendo soluzioni di fusione ad alta precisione per vari settori, tra cui automotive, medicale e nautico. Il nostro team di professionisti qualificati, dotati di tecnologie di fusione avanzate, garantisce che ogni parte soddisfi i più elevati standard di qualità e prestazioni. Che tu abbia bisogno di geometrie complesse o di grandi produzioni, HDC offre soluzioni affidabili e convenienti su misura per le tue esigenze.
Conclusione
In definitiva, la fusione a cera persa dell’acciaio inossidabile rappresenta un approccio flessibile e popolare per la produzione di componenti durevoli e con tolleranze strette in un’ampia varietà di settori. La fusione dell'acciaio inossidabile è in grado di resistere alla corrosione e ha flessibilità di progettazione, nonché una buona finitura superficiale e presenta vantaggi ineguagliabili rispetto ad altri processi di fusione. Sebbene porosità e difetti di ritiro possano rappresentare una delle sfide, rigorose procedure di controllo qualità garantiscono lo sviluppo di getti che possiedono la qualità specificata. In conclusione, la microfusione dell’acciaio inossidabile è ancora uno dei pilastri principali della produzione moderna, fornendo un prodotto di alta qualità e conveniente per molte esigenze aziendali.
