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Il ruolo degli stampi permanenti nella pressofusione
sì, pressofusione utilizza rigorosamente stampi permanenti , che sono tipicamente realizzati in acciaio resistente al calore ad alta resistenza. A differenza della fusione in sabbia o della fusione a cera persa in cui lo stampo viene distrutto per recuperare la parte, la pressofusione si basa su stampi in acciaio riutilizzabili progettati per resistere a migliaia di cicli di produzione a pressioni e temperature estreme.
Questa natura permanente è la caratteristica distintiva del processo, consentendo il produzione rapida e di grandi volumi di componenti metallici identici con variazione dimensionale minima tra la prima e la decimillesima unità.
Composizione materiale degli stampi per pressofusione
Lo stampo "permanente" utilizzato nella pressofusione è descritto più accuratamente come uno strumento di "lunga durata". Poiché deve resistere allo shock termico del metallo fuso e allo stress meccanico dell'iniezione ad alta pressione, la scelta del materiale è fondamentale.
Materiali comuni per utensili
- Acciaio per utensili H13: Lo standard industriale per la pressofusione di alluminio e magnesio grazie alla sua eccellente resistenza alla fatica termica.
- P20 Acciaio: Spesso utilizzato per la pressofusione di zinco o per i blocchi di supporto che supportano gli inserti principali dello stampo.
- Leghe di tungsteno: Riservato ad applicazioni estreme in cui è richiesta una resistenza al calore superiore per prevenire l'erosione della muffa.
Aspettativa di vita comparativa degli stampi per pressofusione
Sebbene lo stampo sia permanente, ha una durata limitata. La longevità dipende fortemente dal punto di fusione della lega da iniettare. Punti di fusione più bassi comportano un minore stress termico, prolungando significativamente la durata dello stampo.
| Tipo di lega | Materiale tipico dello stampo | Durata stimata dell'utensile (cicli) |
|---|---|---|
| Leghe di zinco | Acciaio H13 o P20 | 500.000 – 1.000.000 |
| Leghe di alluminio | Acciaio H13 premium | 100.000 – 200.000 |
| Leghe di magnesio | H13 Acciaio | 150.000 – 250.000 |
| Leghe Rame/Ottone | Acciai specializzati per lavorazioni a caldo | 5.000 – 50.000 |
Principali vantaggi dell'utilizzo di stampi permanenti in acciaio
Il passaggio dagli stampi temporanei agli strumenti permanenti utilizzati nella pressofusione offre numerosi vantaggi costruttivi per i produttori che si concentrano sulla scalabilità.
Stabilità dimensionale eccezionale
Poiché lo stampo in acciaio non cambia forma tra un ciclo e l'altro, le parti risultanti vengono mantenute tolleranze strette (tipicamente ±0,1 mm) . Questo livello di precisione spesso elimina la necessità di lavorazioni secondarie, risparmiando tempo e denaro.
Finitura superficiale e dettaglio
Gli stampi permanenti sono lucidati con un elevato grado di levigatezza. Quando il metallo viene iniettato sotto pressione, cattura ogni minimo dettaglio della superficie dello stampo, ottenendo una finitura superiore a quasi tutti gli altri metodi di fusione.
L'economia degli utensili per la pressofusione
Sebbene l’uso di uno stampo permanente sia vantaggioso, richiede un investimento iniziale significativo. La progettazione e la lavorazione di uno stampo complesso in acciaio H13 possono costare ovunque $ 5.000 a oltre $ 100.000 a seconda della complessità.
Tuttavia, per cicli di produzione superiori a 2.000 pezzi, il costo unitario diminuisce drasticamente. La velocità del ciclo di pressofusione, che spesso produce una nuova parte ogni 30-60 secondi, lo rende la scelta più economica per l'elettronica di consumo, i componenti automobilistici e l'hardware prodotti in serie.
