Ecco un confronto dettagliato dei tre metodi di fusione dell'alluminio: pressofusione, colata in sabbia e colata in stampo permanente.

1. Die Casting: La pressofusione è un metodo di colata ad alta pressione che prevede l'iniezione di alluminio fuso in un acciaio stampo, noto anche come dado. Il metallo fuso riempie la cavità dello stampo e si solidifica rapidamente ad alta pressione. La pressofusione offre i seguenti vantaggi:

• alta precisione: La pressofusione consente forme intricate e complesse con tolleranze ristrette. Gli stampi sono realizzati con precisione, risultando in fusioni coerenti e accurate.

• Ottimo finitura superficiale: Le pressofusioni hanno una finitura superficiale liscia e uniforme, che richiede lavorazioni o finiture post-fusione minime.

• Produzione rapida: La pressofusione è un processo rapido, poiché il metallo fuso si solidifica rapidamente all'interno dello stampo. Consente la produzione di grandi volumi di getti in alluminio.

• Buona stabilità dimensionale: I getti pressofusi presentano una buona stabilità dimensionale e ripetibilità, garantendo uniformità di dimensioni e forma.

Tuttavia, la pressofusione ha anche alcune limitazioni:

• Costi iniziali più elevati: I costi degli utensili e degli stampi per la pressofusione possono essere elevati, rendendola adatta per la produzione di grandi volumi piuttosto che per la fusione di prototipi o su piccola scala.

• Scelte di leghe limitate: La pressofusione è più comunemente utilizzata per le leghe di alluminio con eccellente fluidità, come ADC12 e A380. Alcune leghe potrebbero non essere adatte alla pressofusione a causa delle loro proprietà.

• Limitazioni di progettazione: La pressofusione impone alcuni limiti di progettazione, come gli angoli di sformo e lo spessore uniforme delle pareti, per facilitare il distacco dallo stampo e prevenire i difetti.

2. Fusione di sabbia: La fusione in sabbia è un metodo di fusione versatile e ampiamente utilizzato che prevede la creazione di uno stampo utilizzando una miscela di sabbia e un legante. L'alluminio fuso viene versato nella cavità dello stampo, che viene poi lasciato raffreddare e solidificare. La colata in sabbia offre i seguenti vantaggi:

• Versatilità: La colata in sabbia può adattarsi a varie forme, dimensioni e geometrie complesse. È adatto sia per la produzione su piccola scala che su larga scala.

• Minori costi di attrezzaggio: Rispetto alla pressofusione, la colata in sabbia comporta minori costi iniziali di attrezzaggio. Gli stampi possono essere realizzati con materiali facilmente reperibili e non richiedono lavorazioni complesse.

• Ampia scelta di leghe: La colata in sabbia supporta un'ampia gamma di leghe di alluminio, comprese quelle con punti di fusione elevati e proprietà speciali.

• Adatto per pezzi unici e personalizzati: La fusione in sabbia viene spesso utilizzata per la produzione di piccoli volumi o la fusione di prototipi, consentendo flessibilità nella progettazione e personalizzazione.

Tuttavia, la colata in sabbia ha anche alcune limitazioni:

• Finitura superficiale e precisione dimensionale: Le fusioni in sabbia possono avere una finitura superficiale più ruvida e una minore precisione dimensionale rispetto alle fusioni pressofuse. Potrebbero essere necessarie lavorazioni o finiture post-fusione.

• Tempo di produzione più lungo: La colata in sabbia prevede più passaggi, come la preparazione dello stampo, la creazione del modello e la rimozione della sabbia. Questo processo richiede più tempo rispetto alla pressofusione.

• Più laborioso: La colata in sabbia richiede manodopera qualificata per i processi di preparazione, manipolazione e finitura dello stampo. Potrebbe richiedere uno sforzo manuale maggiore rispetto alla pressofusione automatizzata.

3. Colata in stampo permanente: La colata in stampo permanente, nota anche come pressofusione a gravità, è un processo che utilizza stampi riutilizzabili realizzati in acciaio o altri materiali. L'alluminio fuso viene versato nello stampo e la gravità riempie la cavità. Il metallo viene lasciato raffreddare e solidificare prima che lo stampo venga aperto. La colata in stampo permanente offre i seguenti vantaggi:
   
   

• Migliore finitura superficiale e precisione dimensionale: I getti in stampo permanente presentano in genere una migliore finitura superficiale e precisione dimensionale rispetto ai getti in sabbia.

• Buone proprietà meccaniche: I getti in stampo permanente hanno generalmente proprietà meccaniche migliorate, come una maggiore resistenza e una migliore struttura del grano, rispetto ai getti in sabbia.

• Adatto per produzioni medio-alte: La colata in stampo permanente trova un equilibrio tra le capacità di grandi volumi della pressofusione e la versatilità della colata in sabbia.

• Ampia scelta di leghe: Come la colata in sabbia, la colata in stampo permanente supporta un'ampia gamma di leghe di alluminio, offrendo flessibilità nella selezione dei materiali.

Tuttavia, ci sono alcune limitazioni alla colata in stampo permanente:

• Costi iniziali più elevati: La colata in stampo permanente richiede la creazione di stampi riutilizzabili, che possono essere più costosi rispetto alla colata in sabbia. Questo lo rende più adatto per la produzione di volumi medio-alti.

• Complessità limitata: La colata in stampo permanente può avere limitazioni nella creazione di forme molto intricate o complesse rispetto alla pressofusione.

• Tempo di installazione più lungo: Rispetto alla pressofusione, la colata in stampo permanente può richiedere tempi di installazione più lunghi a causa della preparazione dello stampo e del preriscaldamento.

In sintesi, la pressofusione offre un'elevata precisione e un'eccellente finitura superficiale, ma comporta costi iniziali più elevati e una scelta limitata di leghe. La colata in sabbia offre versatilità, costi di attrezzaggio inferiori e un'ampia selezione di leghe, ma può avere una finitura superficiale e una precisione dimensionale inferiori. La colata in stampo permanente rappresenta un equilibrio tra la pressofusione e la colata in sabbia, offrendo una migliore finitura superficiale e proprietà meccaniche pur essendo adatta per la produzione di volumi medio-alti. La scelta del metodo di fusione dipende da fattori quali il volume di produzione desiderato, la complessità della parte, i requisiti di finitura superficiale e considerazioni sul budget.