Che cos'è la pressofusione a camera calda?

La camera calda è il modo più veloce per colare lo zinco. L'intero sistema di iniezione si trova nella massa fusa. Collo di cigno, stantuffo, ugello, tutto nella pentola a 780, 800 gradi a seconda di chi chiedi e di quale lega usi.

Lo stantuffo si solleva e il metallo entra attraverso un foro sul fondo del cilindro. Lo stantuffo scende, copre il foro, spinge il metallo verso l'alto attraverso il collo d'oca e fuori dall'ugello nello stampo. La matrice si riempie. La parte si blocca. La morte si apre. La parte cade. Ripetere.

Questo è l'intero processo.

Le persone chiedono sempre perché non utilizzare l'alluminio in questo modo. L'alluminio mangia il collo d'oca. L'acciaio si dissolve. Ho visto le foto di un negozio in Indiana che lo ha provato negli anni '90, disastro totale, stavano sostituendo i colli di cigno ad ogni turno finché qualcuno finalmente ha detto basta. L'alluminio deve scorrere nella camera fredda dove si versa il metallo in un manicotto separato. Macchina completamente diversa.

Zinco e magnete sono ciò che fa la camera calda. Zamak 3 per lo più. Un po' di Zamak 5 quando è necessaria resistenza allo scorrimento viscoso per parti soggette a carico nel tempo. ZA-8 esiste ma a nessuno piace eseguirlo perché vuole erodere i tuoi cancelli.

Le macchine. Frech è il nome che tutti conoscono. Tedesco. La serie DAW. Avevamo un DAW 50 e due DAW 80 nel negozio in cui lavoravo negli anni 2000. Macchine solide. L'80 ha utilizzato per anni uno strumento con corpo di bloccaggio a 6 cavità, devono aver passato 3 milioni di colpi attraverso quello stampo prima di dover finalmente ricostruire i nuclei. Anche Bühler produce buone attrezzature, ma su quelle ho meno tempo a sedere. Le macchine cinesi, LK e le altre, sono migliorate. Dieci anni fa non ne avrei toccato uno. Ora alcuni negozi li gestiscono e vanno bene. Dipende da cosa stai facendo e qual è il tuo livello di qualità.

La vita a collo di cigno varia molto. Calcolavamo dai 12 ai 18 mesi in una cella occupata con due turni. Alcuni ragazzi sostengono di più, ma penso che non stiano spingendo al massimo la macchina o che stiano correndo più freddi di quanto dovrebbero. La punta dell'ugello si usura più velocemente del corpo a collo di cigno. Puoi cambiare le punte senza tirare l'intero gruppo, risparmiando tempo.

La velocità di tiro è il punto in cui iniziano la maggior parte dei problemi. I nuovi ragazzi vogliono correre veloce perché più veloce significa più parti all'ora. Ma devi andare piano all'inizio della corsa per far uscire l'aria. Se sbatti subito lo stantuffo, riempi l'aria nel corridore e finisce come porosità nella tua fusione. Dicevamo ai ragazzi di rallentare prima, poi martellare. I controller sulle macchine più recenti consentono di programmare tre o quattro segmenti di velocità, il che aiuta.

Il tempo di riempimento su una tipica parte in zinco è forse di 20, 30 millisecondi una volta raggiunta la massima velocità. Il metallo è liquido quando entra e solido prima che tu possa battere le palpebre. L'acciaio della matrice aspira il calore. Ecco perché la temperatura è così importante. I punti caldi rimangono. I punti freddi sono sbagliati. Trascorri metà del tuo tempo armeggiare con le linee dell'acqua e gli schemi di spruzzo cercando di ottenere il giusto equilibrio termico.

Lo spray è già il suo mal di testa. Troppo e si ottengono residui che rilasciano gas al prossimo colpo. Troppo poco e la parte si attacca o si forma un accumulo di saldatura sulla faccia dello stampo. Abbiamo utilizzato principalmente prodotti Chem-Trend. Miscelato forse 80 a 1, regolato verso l'alto o verso il basso a seconda dello strumento. Alcuni ragazzi giurano su Henkel. Non ho mai notato una differenza enorme, ma non ho nemmeno pagato per questo.

Porosità. Il nemico. Porosità da gas dovuta all'aria intrappolata. Porosità da ritiro dovuta al congelamento del punto di iniezione prima che il getto sia completamente alimentato. Il test delle perdite rileva la maggior parte dei problemi su parti-a tenuta di pressione. Raggi X-se vuoi vedere cosa succede all'interno senza tagliare la parte. Ho lavorato a un programma di rifornimento di carburante in cui-abbiamo sottoposto a radiografia ogni singola fusione per due anni perché il cliente non approvava il campionamento statistico. Costava una fortuna ma questo era l'accordo.

Le chiusure fredde sono l'altro difetto comune. Due fronti di flusso si incontrano e non si fondono perché le superfici hanno già iniziato a ricoprirsi. Vedi una linea sulla parte. A volte puoi nasconderlo con la finitura, ma di solito stai solo creando degli scarti. La posizione del cancello lo risolve oppure no. La simulazione aiuta a individuare i modelli di flusso prima di tagliare l'acciaio. Magmasoft e Flow-3D sono ciò che la maggior parte dei negozi utilizza ora. In passato lo abbiamo semplicemente indovinato e sistemato in panchina.

Il magnesio è permaloso. AZ91D gira intorno ai 1200 gradi. Hai bisogno di gas di copertura sulla fusione o brucia. L'SF6 era standard ma l'EPA lo ha eliminato. Ora usi miscele di SO2 o qualunque cosa Luxfer venda. I chip magnetici prendono fuoco. Le scorie magnetiche prendono fuoco. Hai bisogno di estintori di Classe D ovunque. Una volta ho visto un fuoco magnetico. Piccolo, contenuto velocemente, ma attira la tua attenzione. La maggior parte dei negozi che gestiscono riviste hanno celle dedicate con attrezzature di sicurezza extra. Non qualcosa che puoi semplicemente aggiungere a una linea di zinco esistente.

Il paragone con la plastica ritorna continuamente. I responsabili tecnici vogliono sapere se questa parte dovrebbe essere di zinco o dovremmo rivolgerci a un fornitore di stampaggio a iniezione di plastica e risparmiare peso. Lo zinco è più rigido. Lo zinco conduce il calore. Schermi in zinco EMI. La plastica è più leggera e gli utensili costano meno. Uno stampo in zinco dura tre, quattro, cinque volte quanto costa uno stampo in plastica comparabile. Ma la trafila di zinco dura molto più a lungo. Milioni di scatti facili. Gli stampi in plastica iniziano a mostrare segni di usura a 500.000 e sei pronto per la rilavorazione.

Alcuni programmi li utilizzano entrambi. Inserto strutturale in pressofusione, alloggiamento da un fornitore di servizi di stampaggio a iniezione, assemblarli insieme. L'automotive lo fa costantemente. Ottieni metallo dove serve resistenza e plastica dove serve risparmio di peso o geometria complessa che sarebbe difficile da fondere.

Gli addetti agli acquisti presso gli OEM di solito operano in entrambe le direzioni quando effettuano l'approvvigionamento. Ottieni un preventivo da un produttore di stampaggio a iniezione personalizzato e un preventivo da un fonditore sulla stessa stampa. Vediamo cosa dicono i numeri. Prezzo al pezzo, costo dell'utensile, costo totale allo sbarco. A volte la parte in zinco elimina una fase di assemblaggio che la rende più economica anche se il prezzo unitario è più elevato. A volte la plastica vince su tutto ed è quello che fai.

L’industria non sta crescendo rapidamente in Nord America. Forse piatto, forse una leggera crescita. L’automotive è ancora la fetta più grande. Poi costruendo ferramenta, serrature, cerniere, quel genere di cose. L’elettronica era più grande prima che tutto diventasse di plastica e poi andasse all’estero. Adesso si stanno verificando alcuni reshoring, ma non si tratta di un'alluvione.

Trovare le persone è il vero problema. I ragazzi che conoscevano questo mestiere stanno andando in pensione. Le scuole professionali non insegnano più il lavoro di fonderia come una volta. Abbiamo assunto un ragazzo due anni fa, un ragazzo intelligente, laureato in ingegneria, ma non aveva mai visto una macchina per pressofusione prima del suo primo giorno. Ci è voluto un anno prima che mi fidassi di lui per avviare un lavoro senza supervisione. Ed è uno dei migliori. Alcuni ragazzi si lavano via in un mese.

Le macchine continuano a ottenere controlli migliori. Servoidraulica, monitoraggio-in tempo reale, registrazione dati. Puoi vedere le tendenze ora prima che si trasformino in scarti. Questo aiuta ma non sostituisce sapere cosa stai guardando. Un buon operatore rileva i problemi che i sensori non rilevano. Senti qualcosa che non va, senti un odore strano, ti fermi e controlli. Non è ancora possibile automatizzarlo.

La camera calda non è complicata. Riempi lo stampo con metallo fuso, lascialo congelare, buttalo fuori e fallo di nuovo. Ma ottenere pezzi buoni in modo coerente, turno dopo turno, è qui che si trova il mestiere. Le piccole cose contano. Come si rompe una nuova fustella. Quando cambi il collo di cigno prima che fallisca. Come si legge uno schema di spruzzatura. Niente di tutto ciò è in un manuale.

Il processo funziona. Milioni di pezzi al giorno in tutto il mondo. Getti di zinco in automobili, telefoni, serrature, utensili elettrici, pistole, raccordi idraulici. Nessuno li nota. Questo è il punto. Una fusione di zinco fa il suo lavoro e non ci pensi mai. Ai fonditori piace così.

I negozi che sono bravi in ​​questo rimangono occupati. I negozi che risparmiano faticano. Uguale a qualsiasi produzione. La qualità conta. La consegna è importante. Il prezzo conta ma non tanto quanto la gente pensa. I clienti pagano per l’affidabilità. Una fabbrica di stampaggio a iniezione di precisione che spedisce in tempo batte un negozio economico che non rispetta le date. Lo stesso vale per la pressofusione. Il lavoro è lì se puoi eseguirlo.