Fornitore di pressofusione: Processo, applicazioni e considerazioni chiave

È uno dei processi di produzione dei metalli più diffusi ed è altamente efficiente: produce componenti di alta precisione, durevoli e complessi per molte industrie. Inietta metallo fuso, come alluminio, zinco o magnesio, all'interno di uno stampo in acciaio (matrice) ad altissima pressione. Garantisce uniformità, resistenza interna e finiture superficiali di grande impatto, rendendola la scelta giusta per l'impiego nei settori automobilistico, aerospaziale, elettronico, delle apparecchiature mediche e dei beni di consumo. Un fornitore di pressofusione è un'azienda molto importante per la produzione di pezzi di alta qualità che soddisfano i requisiti del settore. Si tratta di fornitori che si occupano in particolare di progettare, produrre e rifinire i componenti o le parti che utilizzano il metallo con tolleranze rigorose e geometrie intricate. La scelta del fornitore giusto è molto importante per il successo di qualsiasi progetto di pressofusione, in quanto un buon fornitore deve possedere competenze adeguate, tecnologie all'avanguardia e una storia di successo nella fornitura di pezzi precisi e a basso costo.
La pressofusione è efficiente nella produzione di massa e produce componenti leggeri ma resistenti; di conseguenza, la domanda di pressofusione è in aumento in tutto il mondo. Tra gli esempi, la riduzione del peso di un veicolo e il miglioramento dell'efficienza dei consumi, grazie all'uso di componenti in alluminio e magnesio pressofusi nell'industria automobilistica. Allo stesso modo, l'industria elettronica impiega la pressofusione per realizzare dissipatori di calore, involucri e parti strutturali che richiedono un'elevata durata e conduttività elettrica. Quando si cerca un fornitore di pressofusione, non bisogna considerare solo le capacità produttive, ma soprattutto il processo di controllo della qualità, la competenza sui materiali e tutto ciò che può essere lasciato al fornitore, come la lavorazione, il rivestimento e la finitura. In questo modo si ottiene un fornitore consolidato, che riduce i tempi di consegna, riduce al minimo i difetti e rende la produzione economicamente vantaggiosa. 

In questo articolo, il processo di pressofusione, I materiali utilizzati, le applicazioni, i vantaggi e le considerazioni importanti per la scelta di un fornitore di pressofusione. I componenti metallici necessari per soddisfare le applicazioni industriali richiedono prestazioni elevate e un fornitore affidabile soddisfa questo criterio sia per la produzione di piccoli lotti che per quella su larga scala.

Il processo di pressofusione: Guida passo passo

1. Preparazione dello stampo

La preparazione e la progettazione dello stampo accompagnano la fase iniziale di questo processo. Gli stampi in acciaio in due parti sono costituiti da una sezione di stampo di copertura stazionaria e da una sezione di stampo di espulsione mobile. La lubrificazione applicata aiuta il flusso di materiale metallico stampato a scorrere senza intoppi, impedendo al materiale di aggrapparsi.

2. Iniezione di metallo fuso

I metalli scelti, alluminio e zinco, e il magnesio, sono sottoposti a fusione ad alta temperatura. Grazie all'alta pressione, compresa tra 1.500 e 25.000 psi, il metallo fuso entra nella cavità dello stampo. L'alta pressione di iniezione produce pezzi precisi e uniformi con bassi livelli di difetti.

3. Raffreddamento e solidificazione

Il metallo fuso raggiunge rapidamente la forma solida durante questo processo di formatura dei pezzi. I componenti raggiungono proprietà superiori di alta resistenza grazie al rapido processo di raffreddamento.

4. Espulsione della parte

Dopo la solidificazione del metallo, lo stampo si apre mentre i perni di espulsione estraggono il pezzo completato dalla sua camera. Un ciclo dello stampo termina quando si chiude prima di iniziare un altro ciclo di produzione.

5. Rifinitura e rifinitura

I macchinisti rimuovono dal pezzo tutti i residui indesiderati, compresi i bagliori e le piste di scorrimento. Il componente richiede ulteriori azioni di finitura che comprendono la sabbiatura e le operazioni di verniciatura a polvere e anodizzazione per sviluppare un aspetto e una funzionalità superiori.

Differenze tra la pressofusione a camera calda e a camera fredda

Il processo di pressofusione funziona sia in modalità di pressofusione a camera calda che di pressofusione a camera fredda. La differenza principale sta nel modo in cui il metallo fuso viene trattato prima dell'iniezione nello stampo durante queste due tecniche. I due metodi si differenziano per i punti di forza specifici e per le restrizioni che li rendono adatti a particolari materiali ed esigenze di produzione. La sezione seguente fornisce un confronto elaborato tra i sistemi di pressofusione a camera calda e i sistemi di pressofusione a camera fredda.

1. Panoramica del processo

Pressofusione a camera calda

- Richiede un forno incorporato, che mantiene il metallo allo stato fuso.

- Il sistema di iniezione è immerso nel metallo fuso, lo aspira attraverso l'iniezione di un centro e lo fornisce alla cavità dello stampo.

- Il processo è più rapido poiché non è necessario convogliare il metallo da una stazione di fusione indipendente come in altri processi.

Pressofusione a camera fredda

- Utilizza un forno esterno per riscaldare il metallo e produrre il cambiamento di stato richiesto.

- Il metallo fuso viene versato manualmente o automaticamente nel sistema di iniezione e quindi iniettato nello stampo.

- Il processo è più lento di quello a camera calda, perché la fase supplementare di trasferimento del metallo fuso richiede tempo.

2. Metalli adatti

Pressofusione a camera calda

- Come i metalli che fondono al di sotto di questa temperatura, come quelli che non sono adatti a erodere il sistema di iniezione.

- Le materie prime comuni includono: zinco, magnesio, piombo e stagno.

Pressofusione a camera fredda

- Applicato per lavorare con metalli che hanno un elevato punto di fusione e che tendono a deformare il sistema a camera calda.

- Materiali comuni: leghe di alluminio, ottone, rame e magnesio.

3. Velocità di produzione

Pressofusione a camera calda

- Velocità di funzionamento più elevata, normalmente compresa tra 5 e 15 cicli operativi al minuto.

- L'alimentazione diretta del metallo consente di evitare l'uso del processo di mestolatura nella realizzazione del prodotto.

Pressofusione a camera fredda

- Alcuni degli svantaggi sono i tempi di ciclo lenti dovuti al trasferimento manuale o completamente automatico del metallo.

- Altri fattori possono richiedere più tempo nel processo di raffreddamento e solidificazione in questo caso con alcune leghe.

4. Durata dell'apparecchiatura

Pressofusione a camera calda

- Il sistema di iniezione sommersa ha una breve durata di vita poiché tratta metalli a basso punto di fusione.

- Maggiore durata dell'apparecchiatura con una corretta manutenzione.

Pressofusione a camera fredda

- L'usura aumenta con l'aumento delle alte temperature, soprattutto nel caso delle leghe di alluminio e rame.

- I mobili e le attrezzature possono durare meno a lungo e, pertanto, possono richiedere una costante sostituzione e manutenzione.

5. Costi ed efficienza

Pressofusione a camera calda

- Elevata produzione, poiché il tempo necessario per completare un ciclo di produzione è breve.

- Costi operativi inferiori grazie alla gestione integrata dei metalli.

Pressofusione a camera fredda

- Aumento dei costi energetici dovuto al funzionamento di forni esterni e alla movimentazione extra di materiale.

- Applicabile a componenti di grandi dimensioni/volumetrici che devono essere realizzati con forza e circostanze.

6. Applicazioni

Applicazioni di pressofusione a camera calda

- Poiché questi pezzi sono molto piccoli, devono essere molto precisi.

- Parti automobilistiche come tostapane a carburatore e componenti di piccoli motori.

- Elettronica di consumo, come le custodie delle fotocamere e le cornici dei telefoni cellulari.

Ferramenta e riparazioni come serrature, maniglie, dadi, bulloni e altri accessori per la casa.

Applicazioni di pressofusione a camera fredda

- I raccordi e le parti di attrezzature pesanti richiedono una resistenza alla trazione.

- Casse di trasmissione, blocchi motore e alloggiamenti per autoveicoli.

- Parti in alluminio o ottone nell'industria aerospaziale.

- Attrezzature industriali e parti di macchinari pesanti.

Scelta tra la pressofusione a camera calda e a camera fredda

Pertanto, sia la pressofusione a camera calda che quella a camera fredda vengono scelte in base al tipo di metallo da utilizzare, alle quantità di produzione, all'intricatezza del pezzo e al fattore prezzo. La pressofusione a camera calda è la migliore per la produzione di zinco e magnesio, che richiede una produzione rapida e in grandi quantità, mentre la pressofusione a camera fredda è adatta a metalli come l'alluminio e il rame, che sono forti e resistenti al calore. È importante collaborare con un fornitore esperto di pressofusione per farsi consigliare il metodo giusto di pressofusione in base al progetto da realizzare.

Materiali utilizzati nella pressofusione e loro vantaggi

Questi metalli si riferiscono al processo di pressofusione in quanto il processo è altamente versatile e utilizza diversi metalli che presentano un'ampia varietà di vantaggi in base a ciascun tipo di metallo per l'applicazione. I principali tipi di metallo utilizzati nella pressofusione includono alluminio, zinco, magnesio, rame e ottone. Alcuni dei fattori che influenzano la scelta del metallo sono le proprietà di peso, la forza, la resistenza alla corrosione e la conducibilità termica. Di seguito è riportato un elenco dei seguenti metalli e dei loro vantaggi utilizzati nella pressofusione.

1. Pressofusione di alluminio

Vantaggi:

- È leggero e ha anche un'elevata resistenza: ciò significa che è perfetto per l'uso in prodotti come automobili e navette spaziali.

- L'alluminio può creare naturalmente uno strato di ossido che lo difende dalla ruggine.

- Elevata conducibilità termica ed elettrica - Adatto per componenti elettronici e dissipatori di calore.

- L'alluminio dimostra un'eccellente lavorabilità insieme a finiture di alto livello, consentendo la iodizzazione o l'applicazione di vernici e rivestimenti in polvere per ottenere vantaggi sia estetici che di durata.

- Il materiale ha dimostrato di essere sostenibile perché l'alluminio mantiene la sua posizione di uno dei metalli più riciclati.

Applicazioni:

- Blocchi motore per autoveicoli, scatole di trasmissione e componenti strutturali.

- I componenti per applicazioni aerospaziali comprendono staffe e alloggiamenti, mentre le sezioni interne completano l'elenco dei pezzi utilizzabili.

- Le custodie dei computer portatili, insieme alle cornici degli smartphone e di altri dispositivi elettronici di consumo, appartengono a questa categoria.

- Macchinari industriali e componenti HVAC.

2. Pressofusione di zinco

Vantaggi:

- Il materiale mostra una resistenza e una durata superiori, in quanto supera l'alluminio nel resistere agli urti quando viene utilizzato in applicazioni complesse.

- Il prodotto richiede meno energia per la fusione grazie alla sua soglia di temperatura più bassa, il che comporta una riduzione dei costi di produzione.

- Buona stabilità dimensionale e precisione - Può produrre pezzi piccoli con tolleranze ridotte.

- Eccellente resistenza alla corrosione - Ideale per applicazioni all'aperto e in ambienti difficili.

- Produzione ad alta velocità - La velocità di fusione è immensa e quindi adatta alla produzione di massa.

Applicazioni:

- Componenti elettrici e connettori.

- I componenti automobilistici, tra cui serrature, ingranaggi e sistemi di alimentazione, costituiscono le sue applicazioni.

- Prodotti di consumo come maniglie, cerniere e custodie.

- L'industria manifatturiera utilizza questo metallo per costruire elementi resistenti e durevoli dei sistemi industriali.

3. Pressofusione di magnesio

Vantaggi:

- Il metallo strutturale più leggero: circa 33% più leggero dell'alluminio e 75% più leggero dell'acciaio.

- Il rapporto resistenza/peso raggiunge livelli superiori, garantendo prestazioni eccellenti del materiale con un peso minimo.

- Buone proprietà di schermatura elettromagnetica - Utilizzato nei dispositivi elettronici e di comunicazione.

- Il processo di modellazione di progetti complessi con questo materiale è possibile grazie alle sue eccellenti caratteristiche di lavorabilità.

- La produzione di pezzi fusi è un'alternativa ecologica all'acciaio e all'alluminio, perché sono riciclabili e sostenibili, riducendo così le emissioni di carbonio nei settori aerospaziale e automobilistico.

Applicazioni:

- Alcune delle categorie di prodotti includono parti di automobili come volanti, staffe e telai di sedili.

- Componenti automobilistici: la riduzione del peso è sempre auspicabile per le automobili.

- Prodotti per il tempo libero, ad esempio: telai di computer portatili e strutture di droni. Altre situazioni che richiedono l'uso di strutture leggere e resistenti, come i dispositivi medici.

4. Pressofusione di rame e ottone

Vantaggi:

- Buona conduttività di elettricità e calore - Muse utilizza applicazioni elettricamente conduttive, tra cui il rame.

- Durezza - Mentre i metalli puri sono morbidi per essere modellati e rinforzati, esistono varianti dei metalli che sono più duri della maggior parte dei prodotti presenti sul mercato, come nel caso dell'ottone.

- Resistenti all'usura e alla corrosione - le leghe di rame non sono morbide come quelle di alluminio e zinco e sono quindi più resistenti all'abrasione e alla corrosione.

- Eccellente resistenza all'usura - Ideale per applicazioni industriali e meccaniche.

Applicazioni:

- Componenti elettrici come connettori, terminali e schede di circuito.

- Raccordi idraulici e marini per la loro capacità di resistenza all'erosione.

- Macchinari e utensili industriali.

- Scambiatori di calore e componenti HVAC.

Applicazioni della pressofusione

1. Industria automobilistica: L'uso della pressofusione comprende blocchi motore, alloggiamenti della trasmissione, ruote, staffe e parti strutturali. Diminuisce la massa dell'auto, ma allo stesso tempo ne aumenta la rigidità, migliorando il risparmio di carburante.

2. Industria elettronica: Viene utilizzato nella produzione di smartphone, involucri di computer portatili, dissipatori di calore e connettori. Garantisce inoltre parti fini, permanenti e in grado di trattenere il calore.

3. Aerospaziale e difesa: Le applicazioni di fusione possono essere utilizzate nella costruzione di motori per aerei, droni, mezzi militari e così via. L'uso di leghe di alluminio e magnesio consente di ottenere parti leggere, riducendo il peso complessivo del velivolo.

4. Apparecchiature mediche: Questi materiali sono impiegati nella produzione di strumenti chirurgici, parti di macchine per la risonanza magnetica e apparecchiature diagnostiche: i pezzi fusi offrono precisione e durata, oltre a presentare caratteristiche di biocompatibilità.

5. Beni di consumo ed elettrodomestici: Maniglie per porte, serrature, supporti per macchine fotografiche e utensili elettrici sono alcuni dei prodotti che vengono realizzati mediante pressofusione. Una condizione specifica che i nostri prodotti possiedono è l'elevata durata, i modelli complessi e le superfici fini.

Vantaggi della pressofusione

- Alta precisione e forme complesse - Produce pezzi complessi ad alta tolleranza.

- Alta efficienza produttiva - Adatto alla produzione di massa con precisione ripetibile.

- I componenti pressofusi sono anche più resistenti di quelli in plastica o in metallo stampato.

- Eccellente finitura superficiale - Richiede una post-elaborazione minima o una lavorazione aggiuntiva.

- Conveniente per le grandi tirature - Costo unitario inferiore per la produzione di grandi volumi.

Come scegliere il miglior fornitore di pressofusione

1. Esperienza e reputazione nel settore

Cercate fornitori con molti anni di esperienza nella pressofusione. Guardate i loro progetti passati, le recensioni dei clienti dei progetti passati e i casi di studio passati.

2. Capacità di produzione

Assicuratevi inoltre che forniscano sia la pressofusione a camera fredda che quella a camera calda. Devono essere in grado di dimostrare la capacità di lavorare geometrie complesse e tolleranze strette.

3. Controllo qualità e certificazioni

È bene cercare le certificazioni ISO 9001, IATF 16949 (settore automobilistico) e AS9100 (settore aerospaziale): ispezioni a raggi X, test con macchine di misura a coordinate (CMM), test di pressione, ecc. per garantire la qualità.

4. Competenza sui materiali

I fornitori devono essere affidabili anche per quanto riguarda leghe come l'alluminio, lo zinco e il magnesio. Verificate che utilizzino materie prime di buona qualità, in modo da non creare difetti.

5. Servizi di progettazione di utensili e stampi

Scegliere i fornitori che hanno una progettazione e una prototipazione interna degli stampi. La buona qualità degli stampi determina una maggiore durata degli stampi e minori costi nel lungo periodo.

6. Scalabilità e capacità produttiva

Infine, è importante scegliere un fornitore in grado di produrre su larga scala se avete bisogno di una fornitura in grandi volumi. Scoprite se si avvale di macchine di colata automatiche per una maggiore efficacia.

7. Processi secondari e finitura

La prossima ricerca da fare è trovare fornitori che forniscano anche servizi di lavorazione, verniciatura a polvere, anodizzazione e lucidatura che riducano i tempi di consegna e i costi.

Operazioni secondarie e servizi di finitura forniti dai fornitori

La pressofusione non è quindi solo la produzione di parti metalliche grezze. Quasi tutti i fornitori di pressofusione offrono ai loro clienti servizi aggiuntivi che possono migliorare le caratteristiche prestazionali, la durata e l'aspetto dei pezzi fusi. Tutti questi processi aggiuntivi garantiscono il rispetto di specifici standard industriali e migliorano le prestazioni del prodotto finale. Di seguito sono riportate alcune delle numerose operazioni secondarie e dei servizi di finitura offerti dalle aziende di pressofusione.

1. Operazioni di lavorazione

Dal processo sopra descritto, si capisce che alcuni pezzi di pressofusione necessitano di una finitura finale in base a determinate tolleranze. Queste operazioni contribuiscono a ridurre le dimensioni dei pezzi fusi e a migliorarne la forma per l'uso.

- Lavorazione CNC - I computer controllano macchine che eseguono processi di taglio, foratura o sagomatura sulla colata con elevata precisione.

- Fresatura e tornitura - L'operazione che prevale sull'asportazione di materiale in modo da rendere possibile una finitura liscia.

- Foratura e maschiatura - Processo di realizzazione di fori o filettature per il fissaggio di un particolare pezzo con un altro.

- Rettifica e lucidatura - aiutano a ottenere una finitura superficiale fine e tolleranze strette.

2. Trattamento e rivestimento della superficie

Nei processi di pressofusione, i componenti vengono poi sottoposti a un trattamento superficiale nel tentativo di modificarne l'aspetto per renderli resistenti alla corrosione o per migliorarne le caratteristiche meccaniche.

- Verniciatura a polvere - Si riferisce a un tipo di tecnica di rivestimento che non richiede l'uso di solventi, in cui la finitura forma un rivestimento forte, resistente alla corrosione e colorato, oltre che aderente alla superficie.

- L'anodizzazione - un processo solitamente utilizzato per i pezzi in alluminio, migliora la protezione dalla corrosione e consente una minore colorazione del pezzo.

- Elettrodeposizione (cromo, nichel, zinco o rame) - Aumenta la durata del materiale e la sua resistenza all'abrasione e alla corrosione.

- Verniciatura e rivestimento liquido - Migliorano l'aspetto estetico, aggiungono colore o migliorano la capacità di proteggere da diversi elementi.

- Passivazione chimica - Si tratta di un altro metodo che contribuisce ad aumentare la protezione dalla corrosione di metalli come l'alluminio e lo zinco.

3. Trattamento termico

Il trattamento termico modifica alcune caratteristiche fisiche dei pezzi pressofusi, rafforzandoli, indurendoli o rendendoli più duttili per soddisfare alcune aspettative.

- Ricottura - Contribuisce a ridurre le tensioni interne del metallo e a migliorarne il grado di duttilità.

- Trattamento termico in forno e invecchiamento - utilizzato nel processo di rafforzamento dei getti di alluminio.

- La tempra e la temperatura aumentano la resistenza alla frattura fragile e massimizzano la durezza del materiale da utilizzare in aree altamente sollecitate.

4. Servizi di assemblaggio e integrazione   

Le aziende che si occupano di castigazioni laterali offrono servizi di assemblaggio che consentono loro di offrire componenti finiti e pronti per l'uso.

- Montaggio a pressione - Inserisce componenti come boccole, cuscinetti o elementi di fissaggio in parti pressofuse.

- Saldatura e saldatura - È un altro processo per unire in modo sicuro diverse parti metalliche.

- Rivettatura e fissaggio - Si tratta del processo di utilizzo di altri elementi di fissaggio per rinforzare la struttura dell'auto.

- Applicazione del sigillante - Migliora la resistenza all'umidità e ai fattori ambientali.

5. Sbavatura e sbavatura

Alcuni dei getti potrebbero essere costituiti da materiale in eccesso, solitamente denominato bava o scoria, e necessitano di un'ulteriore rifinitura per consentire il corretto funzionamento della macchina.

- Finitura vibrante - prevede l'uso di materiali abrasivi che aiutano a sbavare e lucidare le superfici.

- Granigliatura o sabbiatura - Rimuove qualsiasi tipo di pelle della colata e irruvidisce la superficie.

- Sbavatura a mano - Il processo più semplice e basilare che consiste nell'eseguire un processo di finitura per rimuovere tutto il materiale indesiderato.

6. Marcatura e incisione personalizzate

I prodotti, soprattutto nelle aziende manifatturiere, devono essere etichettati, marchiati o tracciati spesso per alcuni scopi, come il controllo della qualità.

- Incisione laser - una tecnica per marcare con maggiore precisione numeri di serie, codici a barre o logo.

- Stampaggio o altri processi - Identifica i segni permanenti sui punti del metallo.

Perché le operazioni secondarie sono importanti

Questi servizi sono i seguenti: i servizi di finitura hanno la responsabilità di garantire che i componenti pressofusi prodotti abbiano le dimensioni, la forma e la qualità giuste o siano all'altezza degli standard stabiliti dal mercato. Nei settori automobilistico, aerospaziale, elettronico e dei beni di consumo, le operazioni secondarie migliorano la resistenza, l'aspetto e l'utilità del prodotto e, allo stesso tempo, riducono i costi di assemblaggio. Pertanto, l'integrazione dei servizi di post-lavorazione di un fornitore di pressofusione è un modo di lavorare con un'azienda che garantisce l'efficienza e la qualità del prodotto finale.

Tendenze future nella pressofusione

1. Pressofusione ecologica e sostenibile

 L'alluminio e lo zinco vengono utilizzati deliberatamente per la produzione per riciclarli. Alcuni dettagli stanno portando maggiore efficienza e sostenibilità alle macchine per la fusione.

2. Componenti metallici leggeri

La tendenza all'uso della pressofusione di magnesio è in atto soprattutto nell'industria automobilistica e aeronautica. La leggerezza, in questo senso, si riferisce alla riduzione del peso dei veicoli, che aumenta il consumo di carburante e le emissioni.

3. Produzione intelligente e automazione

Automatizzare la pressofusione utilizzando l'intelligenza artificiale per migliorare la qualità e ridurre il numero di difetti. L'integrazione IoT consente di monitorare tempestivamente la produzione in tempo reale.

4. Stampa 3D e prototipazione rapida

I progressi nell'utilizzo dei materiali, in particolare del metallo, per la stampa degli stampi hanno favorito la crescita di utensili e stampi più rapidi. Ciò significa che un'azienda sarà in grado di creare nuovi prodotti per il mercato in tempi più brevi.

Conclusione

Il fornitore di pressofusione fornisce parti metalliche accurate e standard ai settori automobilistico, aerospaziale, elettronico, medico e ad altri settori coinvolti nella produzione. Alcuni dei pilastri per la selezione del fornitore giusto includono l'esperienza del fornitore, la qualità, la competenza dei materiali, la capacità del fornitore di scalare i propri servizi e anche i servizi secondari offerti dal fornitore.
La pressofusione è un'industria che si adatta ai cambiamenti grazie all'automazione, alla sostenibilità e ai materiali leggeri introdotti dalla tecnologia. Pertanto, sia per le piccole produzioni che per quelle di massa, è importante trovare un fornitore affidabile che fornisca parti metalliche a un prezzo ragionevole e di alta qualità.