ITTO20120528A1 - Metodo per la produzione di un articolo per pressofusione e inserto per pressofusione utilizzato in detto metodo. - Google Patents

Description

"Metodo per la produzione di un articolo per pressofusione e inserto per pressofusione utilizzato in detto metodo"

DESCRIZIONE

Settore della Tecnica

La presente invenzione riguarda un metodo per la produzione di un articolo per pressofusione, in particolare per la produzione di un articolo in alluminio o lega di alluminio per pressofusione, ed ancora più in particolare per la produzione di un articolo per pressofusione ottenuto costampando un altro particolare per pressofusione.

La presente invenzione riguarda inoltre un inserto per pressofusione utilizzato nell’implementazione del metodo suddetto.

Arte Nota

La pressofusione à ̈ un particolare processo di fonderia in forma permanente, in cui il metallo fuso viene iniettato ad alta pressione in uno stampo metallico.

La pressofusione viene utilizzata, in particolare per la realizzazione di articoli in metalli a basso punto di fusione, quali alluminio e leghe di alluminio. Lo stampo di pressofusione può pertanto essere costituito da due semistampi realizzati in un metallo o in una lega con un punto di fusione più elevata, ad esempio acciaio o ghisa.

Il metallo fuso viene iniettato all’interno dello stampo ad alta pressione; ad esempio nel caso di produzione di articoli in alluminio, il metallo, ad una temperatura di circa 700°C, viene iniettato nello stampo ad una pressione che solitamente varia tra 400 e 600 bar, ma può anche arrivare a 1000 - 1200 bar. Una volta solidificato e raffreddato il pezzo, i due semi-stampi vengono aperti in modo che il pezzo possa essere prelevato.

Al fine di realizzare articoli aventi una sezione cava e/o una sezione con sottosquadri, il processo di pressofusione prevede l’impiego di un apposito inserto opportunamente sagomato.

In linea generale, nei metodi noti si fa ricorso ad inserti in materiale ceramico che vengono disintegrati e rimossi al termine del processo.

Tuttavia, tali metodi noti comportano evidenti svantaggi.

In primo luogo, l’utilizzo di un inserto che viene disintegrato al termine del processo e non può pertanto essere più utilizzato à ̈ sfavorevole dal punto di vista economico.

In secondo luogo, il materiale ceramico deve da un lato essere resistente alla compressione durante il processo di pressofusione e dall’altro deve poter essere facilmente disintegrato alla fine di tale processo; tali esigenze conflittuali complicano il processo e limitano la scelta del materiale da utilizzare.

In alternativa agli inserti in materiale ceramico, secondo tecnica nota à ̈ possibile fare ricorso a inserti in ghisa, che non vengono disintegrati alla fine del processo di pressofusione.

Tuttavia anche i metodi che impiegano inserti in ghisa presentano evidenti inconvenienti.

In primo luogo, nel corso della rimozione dell’inserto in ghisa dall’articolo pressofuso esiste il rischio di causare una deformazione dell’articolo stesso, in particolare nel caso in cui detto articolo à ̈ in alluminio o lega di alluminio.

In secondo luogo, dopo un certo numero di utilizzi successivi, à ̈ possibile che l’inserto in ghisa – ad esempio a causa degli urti subiti – perda la sua forma originaria, con un conseguente deterioramento della accuratezza dimensionale nell’articolo ottenuto per pressofuzione.

Scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di fornire un metodo per la produzione di un articolo per pressofusione che superi i summenzionati inconvenienti della tecnica nota.

In particolare, scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di fornire un metodo per la produzione di un articolo per pressofusione che sia semplice ed economico.

Ancora più in particolare, scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di fornire un metodo per la produzione per pressofusione di un articolo che presenti una sezione con sottosquadri che sia semplice ed economico.

Questo ed altri scopi sono raggiunti con un metodo come rivendicato nelle unite rivendicazioni.

Descrizione dell’Invenzione

L’invenzione raggiunge gli scopi sopra prefissati grazie al fatto che fa intervenire un inserto realizzato in alluminio o lega di alluminio.

La Richiedente ha trovato che le proprietà chimico-fisiche di un inserto realizzato in alluminio o in una sua lega non si deteriorano durante il processo di pressofusione, ad esempio per la produzione di un articolo in alluminio o lega di alluminio e che l’articolo così ottenuto presenta un’elevata qualità.

In particolare, l’articolo così ottenuto presenta un’elevata qualità anche nel caso in cui esso presenti una sezione complessa, ad esempio con sottosquadri.

Vantaggiosamente, l’inserto secondo l’invenzione non viene disintegrato la termine del processo di pressofusione; al contrario esso può essere estratto dall’articolo finito e riutilizzato, eventualmente dopo una fusione ed una successiva colata.

Vantaggiosamente, dal momento che l’alluminio e le sue leghe sono notoriamente materiali facili da lavorare, inserti di una qualsiasi forma complessa possono essere ottenuti in modo semplice ed economico, consentendo così in modo altrettanto facile ed economico di ottenere articoli di forma e sezione complessa, ad esempio con sottosquadri.

Vantaggiosamente, l’invenzione consente di ottenere articoli pressofusi con sezione di geometria qualsiasi, superando i limiti geometrici legati al processo di pressofusione.

L’impiego di un inserto realizzato in un materiale più leggero rispetto ai materiali della tecnica nota consente inoltre di impiegare per la movimentazione di detto inserto automatismi più economici, grazie al ridotto peso.

Descrizione Sintetica delle Figure

Una forma di realizzazione preferita dell’invenzione sarà ora descritta a titolo di esempio non limitativo con riferimento alla Figura allegata che illustra schematicamente in sezione un esempio di implementazione del metodo secondo l’invenzione.

Descrizione di una Forma Preferita di Realizzazione

Con riferimento anche alla Figura allegata, il metodo secondo l’invenzione à ̈ particolarmente inteso per la produzione per pressofusione di un articolo 1, ad esempio in alluminio o lega di alluminio avente una sezione cava con sottosquadri. A tale scopo, in corrispondenza della regione in cui sono previsti sottosquadri, il metodo secondo l’invenzione fa intervenire un inserto 3 portato da un carrello mobile 5, che consente di mantenere detto inserto 3 nella posizione desiderata durante il processo di pressofusione.

Nell’esempio illustrato, detto inserto 3 coopera con una matrice 7, impiegata in una regione in cui non sono previsti sottosquadri, per realizzare un articolo 1 che presenta una cavità della forma desiderata.

Secondo l’invenzione, l’inserto 3 à ̈ realizzato in alluminio o in una sua lega.

A titolo di esempio non limitativo, l’inserto 3 può essere realizzato nella lega EN AB 46000 (AlSi9Cu3(Fe))secondo la normativa UNI EN 1676.

Come sopra anticipato, la Richiedente ha constatato che l’inserto 3 così realizzato sostiene efficacemente le condizioni di pressione e temperatura durante il processo di pressofusione senza deteriorarsi, consentendo così di ottenere una cavità della forma desiderata con elevata precisione.

In particolare, nel caso di produzione per pressofusione di articoli in alluminio o lega di alluminio, l’inserto 3 sarà preferibilmente realizzato in un materiale diverso rispetto a detto articolo (ad esempio in una lega di alluminio diversa), ma potrebbe anche essere realizzato nello stesso materiale di detto articolo (ad esempio nella stessa lega di alluminio). Il metodo secondo l’invenzione prevede pertanto le seguenti fasi:

- l’inserto 3, portato dal carrello 5, viene disposto in maniera fissa fra un semi-stampo superiore ed un semi-stampo inferiore (non illustrati);

- la matrice 7 (se prevista) viene anch’essa disposta in maniera fissa fra i due semi-stampi; a tale proposito sarà evidente all’esperto del settore che fra i due semi-stampi e l’inserto 3 e la matrice 7 (se prevista) risulterà definita un’intercapedine avente forma corrispondente all’articolo 1 che si intende realizzare;

- un metallo fuso, in particolare alluminio o una lega di alluminio, à ̈ versato sotto pressione all’interno dello stampo formato dai due semi-stampi in modo da riempire l’intercapedine summenzionata e ottenere l’articolo 1 di forma corrispondente; preferibilmente la pressione di detto metallo fuso sarà compresa fra 400 e 1200 bar;

- l’articolo 1 viene fatto raffreddare fino a completa solidificazione;

- lo stampo viene aperto allontanando i due semi-stampi l’uno dall’altro;

- l’inserto 3 viene rimosso utilizzando uno strumento adeguato.

L’articolo 1 così ottenuto può avere la forma desiderata di una qualsivoglia complessità e, in particolare può presentare una sezione con sottosquadri.

Vantaggiosamente, grazie all’accorgimento secondo l’invenzione, l’inserto 3 non viene disintegrato, ma semplicemente estratto, il che semplifica il processo di pressofusione.

In particolare, per l’estrazione dell’inserto 3 può essere utilizzato un pistone idraulico montato su una trancia, e l’estrazione avviene mantenendo l’articolo 1 bloccato, in modo da prevenirne la deformazione.

Nel caso in cui l’articolo 1 sia realizzato in alluminio o lega di alluminio, al fine di evitare il rischio di danneggiare detto articolo 1 durante l’estrazione dell’inserto 3, detto inserto 3 à ̈ preferibilmente realizzato con una porosità maggiore di quella dell’articolo 1 stesso. L’inserto 3 secondo l’invenzione, una volta estratto, può essere fuso e riciclato più volte, il che rende il processo più economico e riduce la quantità di rifiuti da esso generata.

Sarà pertanto evidente all’esperto del settore che l’invenzione consente di raggiungere efficacemente lo scopo sopra prefissato.

Sarà inoltre evidente all’esperto del settore che numerose modifiche e varianti rispetto a quanto sopra descritto saranno possibili senza comunque uscire dall’ambito di tutela dell’invenzione come definito dalle unite rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la produzione di un articolo (1) per pressofusione comprendente almeno le fasi di: - predisporre uno stampo formato da un semi-stampo superiore e da un semi-stampo inferiore separabili; - disporre in maniera fissa fra detto semi-stampo superiore e detto semi-stampo inferiore un inserto (3); - versato sotto pressione all’interno di detto stampo un metallo fuso, in modo da riempire l’intercapedine presente fra detti semi-stampi e detto inserto (3); - far raffreddare detto metallo fino a completa solidificazione; - rimuovere detto stampo allontanando detti due semi-stampi l’uno dall’altro; caratterizzato dal fatto che detto inserto (3) à ̈ realizzato in alluminio o in una sua lega.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui dopo la fase di rimozione di detto stampo à ̈ prevista una fase di rimozione di detto inserto (3) mediante un corrispondente strumento.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui dopo la fase di rimozione di detto inserto (3) Ã ̈ prevista una fase di fusione di detto inserto (3) per un successivo utilizzo.
4. 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto metallo fuso à ̈ alluminio o una sua lega.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui detto inserto (3) Ã ̈ realizzato in un materiale diverso da detto metallo fuso.
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui detto inserto (3) Ã ̈ realizzato nello stesso materiale di detto metallo fuso.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui detto inserto (3) ha una porosità maggiore rispetto a detto articolo (1).
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto inserto (3) Ã ̈ portato da un carrello mobile (5).
9. 9. Inserto (3) per la realizzazione di un articolo (1) per pressofusione, detto inserto essendo destinato ad essere disposto in modo fisso all’interno di uno stampo per pressofusione per la realizzazione di una cavità in detto articolo (1), caratterizzato dal fatto di essere realizzato in alluminio o in una sua lega.
10. 10. Stampo per la produzione di un articolo (1) per pressofusione, comprendente un semi-stampo inferiore ed un semi-stampo superiore e comprendente inoltre un inserto (3) per la realizzazione di una cavità in detto articolo (1), caratterizzato dal fatto che detto inserto (3) à ̈ realizzato in alluminio o in una sua lega.