Nella fonderia industriale uno dei processi più importanti del metallo è sicuramente la fusione degli stessi in modo da poterli elaborarli per creare nuovi metalli con meno impurità possibili e dalle forme più semplici o più elaborate, a secondo del loro uso una volta commissionati.
La fusione metallica si divide non solo in più processi ma è più di una, tra cui la più conosciuta fusione a conchiglia o la meno utilizzata fusione a cera persa o chiamata anche ‘microfusione’. All’interno dell’industria, questi processi di fusione nonostante siano stati semplificati rispetto al secolo scorso, richiedono ancora una preparazione e uno studio non comune.
La fusione come processo industriale
La fusione per avere luogo senza il minimo errore necessita degli opportuni forni fusori, che cambiano a seconda del materiale che deve essere fuso. Se solitamente viene usata la ghisa, il forno più usato è il cubilotto, ma al tempo stesso vengono impiegati anche forni che si alimentano a ossigeno e metano. I tipi di forni fusori, cioè l’elettrico, l’induzione e quello a cupola richiederanno tipologie di metalli diverse, temperature molto variabili e formazioni diverse di colata.
Per colata si intende principalmente il metallo fuso all’interno del forno, per poi essere raccolto nella siviera, trasportandolo quindi nel ‘canale di colata’ definito anche materozza. Durante invece il periodo di raffreddamento, il materiale tenderà a ritirarsi dovuto al abbassamento di temperatura, durante questo passaggio tra solido e liquido questo ritiro è definito isotropo.
Per aumentare ulteriormente la precisione del processo si andrà a sovradimensione di più il sistema in modo da evitare il ritiro termico. Il processo di sovra-metallo darà il giusto compromesso tra il materiale da prelevare e non avere eccessivo composto metallico da scartare essendo impuro, evitando non solo di togliere troppo materiale durante lavori più lunghi ma si avranno costi di perdita inferiore. Nell’operazione di distaffatura avviene la fusione dove si estrae il getto che comporta alla elaborazione della forma di terra che poi verrà distrutta.
In modo analogo se si deve eliminare il processo di anima, si genera nella forma della sabbia la sezione della va dei getti permanenti, tramite l’uso di macchine granigliatrici in modo da separare il getto grezzo. Il pezzo una volta estratto sarà ripulito, eliminando poi tutte le bave che si formano nelle colate, in modo che le lavorazioni e trattamenti che avvengono dopo, siano i più puliti possibili.
La fusione a conchiglia
Questa tipologia di fusione, definita anche colata in lingotteria, è un procedimento di fusione che avviene quando la colata si forma all’interno di permanenti metalliche definite appunto conchiglie, specialmente per la produzione di alluminio o rame, con conformazioni semplici e dimensioni nella media. Durante la progettazione della forma, il canale di colata avviene in piccoli canali per andare a eliminare il gas che rimane intrappolato durante le elevate temperature.
Dopo la colata di metallo in stato liquido, il pezzo viene raffreddato e solidificato e, rispetto alla fusione di terra, il prodotto sarà più rifinito e corrisponderà maggiormente alle caratteristiche a cui si mirava prima dell’inizio del processo, infatti su www.fonderiagaibotti.com si potranno vedere ulteriori info su come questo processo aumenta l’affidabilità del metallo elaborato dopo la fusione.
La fusione a conchiglia ha inoltre un ruolo fondamentale per la corretta qualità dei leganti metallici durante la produzione di anime, in modo che il collasso di fusione non avvenga facilmente riducendo anche al minimo la possibile fuoriuscita di gas quando l’anima va a contatto con il metallo fuso, così facendo si limiteranno i difetti di fusione metallica, creando pezzi più conformi con un tempo di rapprendimento superiore della lega durante la fusione a conchiglia. Al termine dell’azione di colata si avrà un prodotto più eccelso e con una qualità superiore rispetto alla microfusione.
Attualmente nella fonderia industriale, tra le varie tecniche di fusione, occorre conoscere molto accuratamente la fusa di conchiglia, anche per le sue esclusive proprietà di lavorazione dei metalli.