Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Il problema della sformabilità Forma transitoria Forma permanente Fabbric. modello Fabbric. forma Colata Estrazione modello Estrazione pezzo Colata Distruzione forma Fonderia 20

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Il problema della sformabilità Stampo Modello (Pezzo) Sformabile Non sformabile Fonderia 21

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Le soluzioni al problema della sformabilità - Scelta del piano di divisione Piano di divisione Modello Sottosquadri Fonderia 22

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Le soluzioni al problema della sformabilità - Angoli di sformo tipici Modelli in legno Modelli metallici Nervature sottili 1° -2° 30’ 1’ - 2’ Fonderia 23

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Le soluzioni al problema della sformabilità - Raccordi forma transitoria: pericolo di danneggiare la forma permanente: pericolo di danneggiare il pezzo - Variazioni del progetto Fonderia 24

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Le soluzioni al problema della sformabilità Un pezzo semplice? - Tasselli - Modelli scomponibili Fonderia 25

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Le soluzioni al problema della sformabilità getto anima - Anime Realizzazione di fori ciechi o passanti per mezzo di occupazione di una parte del getto con materiale di formatura staffa terra di formatura portata d’anima (per evitare che l’anima fletti sotto l’azione delle spinte metallostatiche) Requisiti delle anime - cedevolezza locale (devono cedere quando il metallo si contrae) - elevata resistenza e rigidità fino al termine della solidificazione ( spinte metallostatiche, devono resistere all’azione del metallo fuso) - permeabilità, friabilità Fonderia 26

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Fabbricazione delle anime in terra Cassa d’anima Sformabilità Fonderia 27

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Sistema di colata per fonderia in terra Regole pratiche - La forma deve essere riempita rapidamente - Devono essere evitate forti velocità e turbolenze - Devono essere trattenute le scorie - Il tipo di riempimento deve favorire la solidificazione direzionale - Devono essere evitati lunghi percorsi Elementi del sistema di colata - Bacino o Tazza di colata - Canale distributore - Attacchi di colata o canali distributori Fonderia 28

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Progettazione del sistema di colata per fonderia in terra a) Calcolo del tempo di colata, T - T piccolo portate eccessive e resa bassa - T grande prematura solidificazione Formula empirica: T = 6. 4 s G 0. 4 dove: s = spessore medio del getto (cm) G = peso del getto (Kg) Fonderia 29

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Progettazione del sistema di colata per fonderia in terra b) sezione totale degli attacchi di colata, Sa dove: V = velocità del liquido = (2 gh)1/2 = densità del liquido Fonderia 30

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Progettazione del sistema di colata per fonderia in terra c) Sezione del distributore, Sd Sd = 1. 5 Sa d) Sezione terminale del canale di colata, Scf ≈ 1. 3 Sd e) Variazione della sezione del canale di colata, Sc (z)1/2= costante Fonderia z 31

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Sistema di colata: soluzioni costruttive Fonderia 32

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Un esempio di progettazione a) Il pezzo finale c) Scelta del sovrametallo � Piano di divisione Scopi: b) Scelta del piano di divisione • lavorazioni per asportazione di truciolo • solidificazione direzionale Fonderia 33

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Il sovrametallo Acciai non legati Dimensione nominale (mm) Massima oltre 80 oltre 180 oltre 315 oltre 500 oltre 800 oltre dimensione del fino a 80 fino a fino a 1250 1600 getto grezzo mm 180 315 500 800 1250 fino a 1600 2500 (mm) A B C A B C fino a 120 6 3 4 7 5 5 - - - - - oltre 120 fino a 500 6 4 5 7 5 5 8 6 6 10 7 7 - - - oltre 500 fino a 1250 7 5 5 8 6 6 9 7 7 11 8 8 12 9 8 - - - - oltre 1250 fino 2500 8 7 6 9 7 7 10 9 8 12 10 9 13 10 19 14 12 10 15 13 - 17 14 A = getti singoli, tolleranza ampia B = getti ripetuti, tolleranza media C = getti di serie, tolleranza stretta Fonderia 34 -

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Un esempio di progettazione d) Conferimento degli angoli di sformo e) Conferimento dei raggi di raccordo Angoli di sformo tipici Modelli in legno Modelli metallici Portate d’anima verticali Nervature sottili Fonderia 1° -2° 30’ 10° - 12° 1’ - 2’ Greggio di fusione 35

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Un esempio di progettazione f ) Il modello/la cavità: compensazione del ritiro in fase solida T = Tfs - Ta In pratica: In teoria: Ritiri lineari (%) per getti colati in sabbia (valori indicativi) Materiale • la forma ha modificato le sue dimensioni • il metallo si ritira in modo dipendente anche dalla configurazione geometrica • Le anime funzionano da vincoli Lf = L i ( 1 - T ) Ghise grigie Ghise malleabili Ghise legate Acciai Leghe Al Bronzi Ottoni Leghe Mg Fonderia Getti piccoli 1 1. 4 1. 3 2 1. 6 1. 4 1. 8 1. 4 Getti medi Getti grandi 0. 85 1 1. 05 1. 4 1. 2 1. 6 1. 3 0. 75 0. 35 1. 2 1. 3 1. 2 1. 4 1. 1 36

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Un esempio di progettazione f ) Le portate d’anima g) Le materozze e il sistema di alimentazione Il modello/ la cavità Fonderia 37