Edr Fittings Srl ha l’esperienza per lavorare a stretto contatto con i propri clienti per aiutarli a comprendere e superare i problemi legati a una delle caratteristiche più fraintese del processo di fusione: il ritiro.
La nostra esperienza nella progettazione di fusioni e attrezzature può assistere i clienti nell’applicare le regole relative al ritiro nella fusione e nel gestire le numerose preoccupazioni che questo fenomeno può causare se non trattato correttamente.
Se necessitate di assistenza riguardo a qualsiasi preoccupazione relativa al ritiro nella fusione per la vostra applicazione specifica, vi invitiamo a contattare il nostro Rappresentante di Vendita Edr Fittings Srl, che sarà felice di aiutarvi a comprendere come evitare i potenziali problemi legati al ritiro.
Cosa Significa “Ritiro” nel Processo di Fusione
Il ritiro è un cambiamento interno del volume che avviene nel grappolo di colata durante il cambiamento di fase del metallo, dal suo stato liquido a quello solido. Questo fenomeno si verifica in tutti i processi di fusione dei metalli. I metalli si contraggono durante la solidificazione e il raffreddamento, poiché il volume specifico è maggiore nello stato liquido rispetto a quello solido. Nel caso dei metalli, il ritiro si verifica in tre fasi:
- ● Ritiro Liquido La fase di solidificazione è semplicemente il cambiamento di volume del metallo mentre si raffredda, rimanendo nello stato liquido, simile alla fase “solida” in cui i materiali sono più grandi a temperature elevate rispetto a temperature basse e si contraggono mentre si raffreddano. Questa fase è di poco interesse nel processo di fusione, poiché il metallo riempie facilmente tutti gli spazi una volta fuso nel modello e continua a occupare lo spazio disponibile mentre è ancora liquido.
- ● Ritiro da Solidificazione La fase di ritiro da solidificazione è il fenomeno che preoccupa maggiormente nel processo di fusione, poiché può provocare vuoti e cavità se non c'è abbastanza metallo fuso per compensare il ritiro durante la fusione. Le aree della fusione con la sezione trasversale maggiore sono le ultime a solidificarsi, quindi la probabilità di ritiro aumenta man mano che la sezione cresce. Un fattore che influisce su questo fenomeno è che le aree più calde per un periodo prolungato, come le sezioni pesanti o qualsiasi parte della fusione che rimane calda a causa della sua posizione nel grappolo, si solidificheranno più tardi rispetto alle sezioni circostanti.
- ● Ritiro Solido La fase di ritiro solido è simile alla fase di solidificazione liquida, ma si applica al metallo solido. Il metallo continua a contrarsi man mano che si raffredda dalla temperatura elevata della fusione fino alla temperatura ambiente. Le varie forme di ritiro possono causare diversi difetti nella fusione, come dimensioni lineari errate, vuoti visibili sulla superficie della fusione o porosità nascoste nel prodotto.
Come Calcolare la Tolleranza di Ritiro nella Fusione
A seconda della lega, la tolleranza per il ritiro solido nella fusione è solitamente una percentuale specifica applicata a tutte le dimensioni durante la costruzione degli stampi della cera. Queste dimensioni nell'attrezzatura vengono realizzate PIÙ GRANDI, rispetto alla dimensione target, di questa percentuale.
Ad esempio, il tasso di ritiro per l’ acciaio inox è generalmente intorno al 2,8%. Per altre leghe, può variare significativamente. Ad esempio, il ferro duttile può variare da zero fino all'1%.
Un altro fattore che contribuisce alla variazione è la geometria della parte (spessore della sezione e forma, presenza di nervature, ecc.) è l'uso di anime solubili nella cera. Generalmente, una geometria complessa avrà un tasso di ritiro meno prevedibile. Questo deve essere considerato durante la progettazione degli stampi, ed è una parte in cui l'abilità e l'esperienza del progettista degli stessi è fondamentale.
L'uso della corretta tolleranza di ritiro nella progettazione delle vostre fusioni è fondamentale. Il nostro team di esperti sa esattamente come applicare il tasso di ritiro corretto per la lega specifica della vostra applicazione. Iniziate visitando la nostra pagina RICHIEDI UN PREVENTIVO e fateci sapere come possiamo esservi di aiuto.
Come Evitare il Ritiro nella Fusione
La contrazione del metallo durante le fasi liquida e solida viene affrontata aggiungendo la tolleranza di ritiro, discussa in precedenza, negli stampo. Tuttavia, il ritiro da solidificazione è una questione completamente diversa che richiede un approccio unico per evitare che questa riduzione volumetrica causi vuoti di ritiro o porosità nella fusione. Questi difetti legati al ritiro nei prodotti di fusione possono portare a guasti, perdite, difetti visivi inaccettabili sulla superficie e altre problematiche. A volte questi difetti si manifestano sulla superficie della fusione e possono essere rilevati visivamente o mediante penetrante per prova non distruttiva. A volte i difetti sono interni alla fusione e richiedono ispezioni radiografiche o test distruttivi per essere individuati. Questi difetti sono generalmente noti come difetti da ritiro “aperti” e “chiusi”.
Difetti da Ritiro Aperti
Se il metallo si raffredda e si ritira con insufficiente liquido disponibile per riempire i vuoti, possono formarsi tubi sulla superficie e diffondersi nel corpo della fusione. Allo stesso modo, i difetti che si formano sulla superficie e si estendono sulla stessa sono chiamati porosità o “sinks”. In entrambi i casi, i difetti sono aperti all’atmosfera e l’aria prende il posto del metallo fuso. Le fessure e le crepe da “hot tears” si formano solitamente nelle fasi finali di solidificazione e possono concentrarsi intorno ai cambiamenti bruschi, dove esiste una concentrazione di stress, come una sottile connessione tra due sezioni pesanti. Possono anche verificarsi nelle sezioni pesanti, dove il calore si accumula.
Difetti da Ritiro Chiusi
La porosità è uno dei difetti più comuni nelle fusioni, poiché senza un “alimentazione” efficace del metallo, sarà intrinseca in ogni prodotto fuso. Tuttavia, non tutta la porosità da ritiro chiuso è considerata un difetto, poiché in molti casi non può essere evitata a causa della geometria e spesso non indebolisce la fusione in alcun modo.
La porosità da ritiro aperto è di gran lunga il tipo più comune poiché può essere facilmente rilevata sulla superficie di una parte fusa sotto forma di piccoli fori o fessure. Le parti spesse con sezioni trasversali variabili sono più suscettibili a tale ritiro, che si verifica quando il metallo si raffredda e solidifica in modo non uniforme.
La porosità può esistere anche all’interno della fusione senza necessariamente apparire sulla superficie di una parte. Questo si verifica quando il metallo liquido è circondato da metallo solidificato e il metallo fuso non è in grado di riempire il vuoto dietro il liquido mentre si raffredda e si ritira. Questo è chiamato “Ritiro Chiuso”.
