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Nel settore siderurgico è quella che si occupa della produzione di oggetti metallici utilizzati nei più svariati settori industriali, dai trasporti agli impianti petroliferi: stiamo parlando delle Fonderie.
La fonderia, tramite la fusione e colata, produce innumerevoli oggetti di svariate forme e dimensioni; la fusione è una delle tecniche di lavorazione più antiche che ci sono, i primi pezzi ritrovati sono risalenti al 4000 a.C.
Nel corso di questo video visiteremo Zanardi Fonderie, azienda che dal 1931 è specializzata nella produzione di getti in ghisa; vi faremo vedere il loro impianto, come vengono realizzati gli oggetti in ghisa e come quest’azienda ha saputo innovare negli anni un processo così tanto antico.
Jaes, leader nella ricambistica industriale, collabora con aziende, come Zanardi Fonderie, per la manutenzione di impianti e supportare i tecnici nella scelta dei ricambi adeguati.
Zanardi Fonderie è situata a Minerbe, in provincia di Verona; vantano uno stabilimento con una capacità produttiva di 18.500 tonnellate all’anno, con pezzi che possono pesare da 1 ad un massimo di 120 kg.
La nostra visita ha inizio negli uffici di progettazione e co-design. Tipicamente il cliente realizza il proprio disegno del componente lavorato e su questo il progettista di fonderia, una volta applicati i sovrametalli di lavorazione meccanica, inizia lo studio dello schema di formatura che indica lo sviluppo di una determinata forma dell’impronta nella quale verrà colata la ghisa per ottenere il componente grezzo. Non esiste un’unica soluzione, ma la correttezza di una data forma rispetto ad un’altra è determinata dai vantaggi tecnici ed economici che questa comporta per il modello, per la produzione e per la fusione.
Dipende dal tipo di formatura (terra o sabbia), dalle dimensioni del getto, dalla quantità di pezzi da fondere, dalle esigenze funzionali e dimensionali del pezzo (difetti di forma e dimensione).
Altro scopo importate da conseguire è quello di produrre getti “sani”, senza cavità o porosità, per lo meno nelle zone lavorate (trafilatura) o soggette a particolari sollecitazioni (innesco alla rottura). A tal proposito vengono effettuate simulazioni del processo di colata per affinare le fasi di riempimento e solidificazione della forma in modo da migliorare costi e qualità delle fusioni.
Gli aspetti da discutere nella definizione dello schema di formatura, nel caso specifico di un sistema di formatura in terra in staffe chiuse con placca modello, sono:
1) linea di divisione modello;
2) individuazione sottosquadri (definizione anime e portate);
3) tipo e posizione dell’alimentazione;
4) tipo di smaterozzatura e sbavatura.
La linea di divisione (1) identifica il piano o i piani di divisione delle due staffe e quindi del modello che può essere estratto dalla forma senza alcuna difficoltà. Viene definita in base alle dimensioni e alla forma del getto : in quest’ultimo caso, qualora il pezzo presenti delle zone in “sottosquadro” o scavi molto profondi per cui estraendo il modello si esporta anche la terra, si ricorre alle anime.
La linea di divisione o giunzione (forma-forma o anima-forma) determina nel getto una linea di bava (che a seconda del tipo di lavorazione verrà o no asportata).
L’orientamento del getto rispetto alla chiusura delle staffe, nella maggior parte dei casi, è tale da disporre le parti, che richiedono migliori caratteristiche, rivolte verso la staffa inferiore (visto che le scorie e i gas tendono a portarsi verso l’alto): anche il sistema di alimentazione può contribuire in questo.
La fonderia, tramite la fusione e colata, produce innumerevoli oggetti di svariate forme e dimensioni; la fusione è una delle tecniche di lavorazione più antiche che ci sono, i primi pezzi ritrovati sono risalenti al 4000 a.C.
Nel corso di questo video visiteremo Zanardi Fonderie, azienda che dal 1931 è specializzata nella produzione di getti in ghisa; vi faremo vedere il loro impianto, come vengono realizzati gli oggetti in ghisa e come quest’azienda ha saputo innovare negli anni un processo così tanto antico.
Jaes, leader nella ricambistica industriale, collabora con aziende, come Zanardi Fonderie, per la manutenzione di impianti e supportare i tecnici nella scelta dei ricambi adeguati.
Zanardi Fonderie è situata a Minerbe, in provincia di Verona; vantano uno stabilimento con una capacità produttiva di 18.500 tonnellate all’anno, con pezzi che possono pesare da 1 ad un massimo di 120 kg.
La nostra visita ha inizio negli uffici di progettazione e co-design. Tipicamente il cliente realizza il proprio disegno del componente lavorato e su questo il progettista di fonderia, una volta applicati i sovrametalli di lavorazione meccanica, inizia lo studio dello schema di formatura che indica lo sviluppo di una determinata forma dell’impronta nella quale verrà colata la ghisa per ottenere il componente grezzo. Non esiste un’unica soluzione, ma la correttezza di una data forma rispetto ad un’altra è determinata dai vantaggi tecnici ed economici che questa comporta per il modello, per la produzione e per la fusione.
Dipende dal tipo di formatura (terra o sabbia), dalle dimensioni del getto, dalla quantità di pezzi da fondere, dalle esigenze funzionali e dimensionali del pezzo (difetti di forma e dimensione).
Altro scopo importate da conseguire è quello di produrre getti “sani”, senza cavità o porosità, per lo meno nelle zone lavorate (trafilatura) o soggette a particolari sollecitazioni (innesco alla rottura). A tal proposito vengono effettuate simulazioni del processo di colata per affinare le fasi di riempimento e solidificazione della forma in modo da migliorare costi e qualità delle fusioni.
Gli aspetti da discutere nella definizione dello schema di formatura, nel caso specifico di un sistema di formatura in terra in staffe chiuse con placca modello, sono:
1) linea di divisione modello;
2) individuazione sottosquadri (definizione anime e portate);
3) tipo e posizione dell’alimentazione;
4) tipo di smaterozzatura e sbavatura.
La linea di divisione (1) identifica il piano o i piani di divisione delle due staffe e quindi del modello che può essere estratto dalla forma senza alcuna difficoltà. Viene definita in base alle dimensioni e alla forma del getto : in quest’ultimo caso, qualora il pezzo presenti delle zone in “sottosquadro” o scavi molto profondi per cui estraendo il modello si esporta anche la terra, si ricorre alle anime.
La linea di divisione o giunzione (forma-forma o anima-forma) determina nel getto una linea di bava (che a seconda del tipo di lavorazione verrà o no asportata).
L’orientamento del getto rispetto alla chiusura delle staffe, nella maggior parte dei casi, è tale da disporre le parti, che richiedono migliori caratteristiche, rivolte verso la staffa inferiore (visto che le scorie e i gas tendono a portarsi verso l’alto): anche il sistema di alimentazione può contribuire in questo.
Nel caso di presenza di un’anima (2), bisogna prevedere nel modello (che fa parte dell’attrezzatura) le portate volte a creare nella forma zone di appoggio per il posizionamento dell’anima: queste devono garantire stabilità dimensionale nonostante sia soggetta allo shock termico e alla spinta metallostatica che la fa galleggiare (dovuto al contatto con il metallo liquido).
Spostiamoci adesso nell’impianto terre e formatura. La terra, composta principalmente di sabbia silicea, nero minerale, bentonite (una particolare qualità di argilla che conferisce resistenza dopo la formatura) ed acqua, viene utilizzata per creare la forma in negativo al cui interno verrà introdotta la ghisa liquida. L’impianto alimenta costantemente la linea di formatura e la qualità della terra vieni monitorata mediante il controllo di molteplici caratteristiche fisiche, principalmente umidità, compattezza, permeabilità, coesione e diversi altri fattori che determinano un prodotto ottimale.
Le placche modello, costituite da piastre con sopra riportati il modello, il sistema di colata e alimentazione, costituiscono il risultato materiale dello studio di progettazione. Placca superiore e inferiore vengono utilizzare per creare nelle 2 mezze staffe di terra, attraverso il processo di formatura, impronta negativa di tutto il grappolo che sarà riempito dalla ghisa. I componenti delle placche modello , in base al numero di pezzi da realizzare, possono essere in ghisa o in alluminio per grandi produzioni, in resina per medie produzioni, oppure in legno per campionature o prototipi. Sostanzialmente il modello rappresenta il componente lavorato del cliente con aggiunte le modifiche necessarie per produrre il componente grezzo : sovrametalli, sformi, ritiro, portate anima, supporti per anime, raffreddatori, protezioni ecc.
Le anime sono dei manufatti prodotti principalmente con sabbia silicea ed un sistema legante che conferisce una determinata stabilità termica e dimensionale anche durante la fusione. Vengono impiegate per ricavare le parti interne dei getti grezzi, i fori e le parti in sottosquadro ovvero quelle zone “in ombra” rispetto al senso di estrazione della placca modello a seguito della formatura. Esistono diverse tecnologie per la fabbricazione delle anime, in Zanardi Fonderie vengono impiegate anime ottenute con processo Ashland a freddo (“cold-box uretanico”).
Allo scopo di regolarizzare il flusso di colata durante il riempimento dello stampo e di intercettare impurità quali particelle di scoria o di sabbia che potrebbero successivamente dare origine a difettosità sui getti, vengono normalmente utilizzati dei filtri ceramici estrusi con fori regolari oppure filtri “spugnosi” in carburo di silicio. Questi filtri vengono posizionati in appositi alloggiamenti ricavati direttamente mediante il processo di formatura.
In seguito alla formatura delle due mezze forme in terra a verde, sulla parte inferiore dello stampo gli operatori procedono al posizionamento delle anime e dei filtri mentre sulla parte superiore vengono ricavate delle aperture passanti (tirate d’aria) che hanno la funzione di favorire la fuoriuscita dei gas che si genereranno durante il riempimento e successiva combustione delle anime. Una volta eseguite queste operazioni, i due semi-stampi vengono accoppiati e serrati mediante un sistema di chiusura a graffe. Da questo momento l’intero stampo è pronto per essere riempito con la ghisa nella postazione di colata.
Nel prossimo video scopriremo come funzionano i Forni fusori e come viene colata la ghisa liquida all’interno delle forme in terra.
Spostiamoci adesso nell’impianto terre e formatura. La terra, composta principalmente di sabbia silicea, nero minerale, bentonite (una particolare qualità di argilla che conferisce resistenza dopo la formatura) ed acqua, viene utilizzata per creare la forma in negativo al cui interno verrà introdotta la ghisa liquida. L’impianto alimenta costantemente la linea di formatura e la qualità della terra vieni monitorata mediante il controllo di molteplici caratteristiche fisiche, principalmente umidità, compattezza, permeabilità, coesione e diversi altri fattori che determinano un prodotto ottimale.
Le placche modello, costituite da piastre con sopra riportati il modello, il sistema di colata e alimentazione, costituiscono il risultato materiale dello studio di progettazione. Placca superiore e inferiore vengono utilizzare per creare nelle 2 mezze staffe di terra, attraverso il processo di formatura, impronta negativa di tutto il grappolo che sarà riempito dalla ghisa. I componenti delle placche modello , in base al numero di pezzi da realizzare, possono essere in ghisa o in alluminio per grandi produzioni, in resina per medie produzioni, oppure in legno per campionature o prototipi. Sostanzialmente il modello rappresenta il componente lavorato del cliente con aggiunte le modifiche necessarie per produrre il componente grezzo : sovrametalli, sformi, ritiro, portate anima, supporti per anime, raffreddatori, protezioni ecc.
Le anime sono dei manufatti prodotti principalmente con sabbia silicea ed un sistema legante che conferisce una determinata stabilità termica e dimensionale anche durante la fusione. Vengono impiegate per ricavare le parti interne dei getti grezzi, i fori e le parti in sottosquadro ovvero quelle zone “in ombra” rispetto al senso di estrazione della placca modello a seguito della formatura. Esistono diverse tecnologie per la fabbricazione delle anime, in Zanardi Fonderie vengono impiegate anime ottenute con processo Ashland a freddo (“cold-box uretanico”).
Allo scopo di regolarizzare il flusso di colata durante il riempimento dello stampo e di intercettare impurità quali particelle di scoria o di sabbia che potrebbero successivamente dare origine a difettosità sui getti, vengono normalmente utilizzati dei filtri ceramici estrusi con fori regolari oppure filtri “spugnosi” in carburo di silicio. Questi filtri vengono posizionati in appositi alloggiamenti ricavati direttamente mediante il processo di formatura.
In seguito alla formatura delle due mezze forme in terra a verde, sulla parte inferiore dello stampo gli operatori procedono al posizionamento delle anime e dei filtri mentre sulla parte superiore vengono ricavate delle aperture passanti (tirate d’aria) che hanno la funzione di favorire la fuoriuscita dei gas che si genereranno durante il riempimento e successiva combustione delle anime. Una volta eseguite queste operazioni, i due semi-stampi vengono accoppiati e serrati mediante un sistema di chiusura a graffe. Da questo momento l’intero stampo è pronto per essere riempito con la ghisa nella postazione di colata.
Nel prossimo video scopriremo come funzionano i Forni fusori e come viene colata la ghisa liquida all’interno delle forme in terra.