IL CONTROLLO DELLA TEMPERATURA DEGLI STAMPI
Nello stampaggio la temperatura dello stampo ha una notevole influenza sulla qualità dei pezzi e sul ciclo di lavoro.
Lavorando con una temperatura dello stampo troppo bassa si possono verificare i seguenti problemi:
•Rapido degrado dello stampo;
•Espulsione difficoltosa;
•Contrazione del pezzo attorno a spine;
•Saldature tra metallo e stampo;
•Diminuzione dell’efficacia dei lubrosepa-ratori;
•Instabilità dimensionale;
•Riempimento incompleto.
Operando viceversa con una temperatura dello stampo troppo alta si potrà riscontrare:
• Difficile espulsione del getto (deformazioni, attaccature)
• Rapido degrado del lubroseparante
• Allungamento del tempo ciclo
• Instabilità dimensionale del pezzo
• Formazione di bolle
• Presenza di porosità e cavità da ritiro
• Aumentata usura dello stampo
Appare chiaro che il corretto controllo della temperatura dello stampo, assume un’importanza vitale per l’ottenimento di un’elevata e costante qualità della produzione accanto ad un’ottimizzazione del ciclo produttivo.
I termoregolatori sono delle apparecchiature elettromeccaniche che hanno il compito di regolare termicamente gli stampi utilizzati durante il processo di pressofusione.
La regolazione termica avviene riscaldando e/o raffreddando un fluido (olio diatermico o acqua pressurizzata), che viene poi inviato, tramite un’elettropompa, all’interno di canali ricavati nello stampo; la trasmissione di calore alla superficie stampante avviene poi per convezione tra il fluido e la superficie dei canali e per conduzione attraverso il materiale dello stampo stesso.
Con l’utilizzo di centraline di termoregolazione si possono evidenziare i vantaggi principali indicati nei quattro punti successivi:
1) MIGLIORAMENTODELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE E DI TENUTA DEL GETTO PRESSOFUSO.
2) POSSIBILITA’ DI AUMENTARE LA PRODUTTIVITA’ DELLE PRESSE ATTRAVERSO LA DIMINUZIONE DEL TEMPO CICLO.
3) AUMENTO DELLA VITA DEGLI STAMPI.
4) DIMINUZIONE DEGLI SCARTI INIZIALI.
I TERMOREGOLATORI PER MIGLIORARE LA QUALITA’ DEL GETTO
Le caratteristiche meccaniche di un getto pressofuso sono strettamente correlate alla morfologia strutturale della lega e alla sua granulometria. Con l’aumentare del numero di grani per unità di volume ossia con una struttura cristallina fine si riscontra un miglioramento dei seguenti valori:
- allungamento %;
- resistenza meccanica a trazione;
- durezza;
La grandezza dei cristalli nella pressofusione è indubbiamente legata al tempo locale di raffreddamento del getto:
Utilizzando i termoregolatorI si ottiene una velocità di raffreddamento molto elevata e quindi si migliorano le proprietà meccaniche e di tenuta del pezzo.
Su pezzi aventi spessori differenti è possibile uniformare le proprietà meccaniche e di tenuta, rendendo costante il tempo di solidificazione nelle varie zone del getto, riscaldando le zone troppo fredde (di piccolo spessore) e raffreddando le zone troppo calde (di grosso spessore).
I TERMOREGOLATORI PER AUMENTARE LA PRODUTTIVITA’
Con l’utilizzo dei termoregolatori è possibile ottenere un miglioramento della produttività aziendale.
Aumentando i getti/h si ha un incremento della quantità di calore trasferita dalla lega alla superficie stampante (per la lega UNI 5076 Q= 798 Kj/Kg), da cui si produce un aumento della temperatura dello stampo, dal quale deriva un aumento del tempo di solidificazione.
Con l’ausilio di centraline di termoregolazione, è possibile mantenere un numero di stampate elevate in quanto questo incremento termico viene smaltito aumentando il raffreddamento.
I TERMOREGOLATORI PER AUMENTARE LA VITA DELLO STAMPO
Gli stampi che vengono normalmente utilizzati nel processo di pressofusione hanno caratteristiche fisiche e meccaniche che variano con la temperatura, come dal grafico nella pagina a fianco.
Con i termoregolatori è possibile ottenere un preriscaldamento adeguato dello stampo per:
• Superare la temperatura di transizione Fragile/Duttile dell’acciaio (circa 150°C), al di sotto della quale c’è un’alta probabilità che si evidenzino danni strutturali dovuti a fatica termica.
• Ridurre il gradiente termico tra lo stampo ed il metallo fuso sia in fase di pre-stampaggio che durante i fermi macchina, limitando notevolmente le tensioni termiche nell’acciaio.
Operando nel modo descritto è possibile ottenere un incremento di durata degli stampi anche del 27-30%.
I TERMOREGOLATORI PER DIMINUIRE GLI SCARTI INIZIALI
Il riscaldamento dello stampo ad inizio ciclo e comunque durante i fermi macchina, oltre che aumentare la vita degli stampi, diminuendo gli shock termici e permette di ridurre il numero delle stampate necessarie per portare in temperatura la figura.
Conseguentemente è stato verificato che in alcuni casi la riduzione degli scarti ha raggiunto valori approssimabili al 65%.