Casting vs. Machining: come scegliere?

Cos'è il casting?

La fusione è un processo di formazione che prevede la fusione di metallo, la creazione di uno stampo, il versamento del metallo fuso nello stampo e quindi la consolidazione per produrre una fusione con una forma e proprietà specifiche. Rispetto ad altri processi di formazione di parti, la casting offre bassi costi di produzione, una maggiore flessibilità di processo e praticamente nessuna restrizione sulla dimensione della parte o sulla complessità strutturale. La tecnologia di casting, un fattore chiave della civiltà umana, risale al 4000 a.C. nell'antica Europa. I getti d'oro scopriti dalle rovine di Varna, in Bulgaria, rivelano i primi prototipi della fusione di metallo. Nello stesso periodo, gli artigiani mesopotamici stavano già usando leghe di rame per lanciare strumenti. Le navi rituali di bronzo delle dinastie XIA e Shang in Cina, usando il metodo di fusione divisa, hanno messo in mostra la saggezza del casting orientale, raggiungendo scoperte nella tecnologia di fusione di ferro mille anni prima dell'Europa. Come uno dei luoghi di nascita del casting, la Cina attualmente guida l'industria con oltre il 40% della produzione globale e continua a condurre l'innovazione attraverso tecnologie di casting verde e intelligente. Questo mestiere, che dura 8000 anni, sta rimodellando le basi della moderna produzione attraverso la digitalizzazione e lo sviluppo sostenibile.Dongguan Xingxin Macchinery Hardware Accessori Co., Ltd.è specializzato nel casting. Come viene eseguito il casting? La fusione è una tecnica industriale in cui il metallo fuso viene versato in una cavità dello stampo specifica e lasciata raffreddare e solidificarsi per ottenere una forma predeterminata. Il processo di base consiste in cinque fasi: in primo luogo, uno stampo separabile è progettato in base alla struttura della parte. La fusione di sabbia tradizionale utilizza sabbia di quarzo e un legante per creare una cavità con un sistema di gate, mentre la fusione di precisione utilizza un guscio di ceramica o un motivo a cera. Successivamente, il metallo crudo viene sciolto in un forno ad alta temperatura fino a raggiungere uno stato liquido. Le leghe di alluminio vengono riscaldate a oltre 700 ° C, mentre la ghisa raggiunge i 1400-1500 ° C. Vengono quindi aggiunti elementi in lega per regolare le proprietà. La fase di versamento richiede un controllo preciso della portata e della temperatura del metallo per evitare difetti come pori e chiusure a freddo. La moderna tecnologia di fusione del vuoto utilizza un ambiente di pressione negativo per migliorare l'integrità del riempimento dello stampo. Il processo di solidificazione determina la qualità interna del casting. Gli ingegneri controllano la direzione della crescita del grano attraverso la progettazione del sistema di raffreddamento. Le tecniche di solidificazione sequenziale vengono spesso utilizzate per eliminare le cavità di restringimento in grandi getti come blocchi cilindri del motore diesel marino. Dopo aver demolito, sono richiesti la rimozione della sabbia e il taglio di gate e monti. CNC Machine Tools Eseguire la lavorazione di precisione dei componenti chiave. I componenti aerospaziali richiedono anche un'ispezione a raggi X per difetti interni. Il casting contemporaneo ha integrato l'innovazione digitale. La tecnologia di stampa di sabbia 3D consente lo stampaggio diretto di canali petroliferi complessi, mentre il software di simulazione può prevedere in anticipo le traiettorie del flusso metallico. Il casting verde, attraverso sistemi di riciclaggio della sabbia riciclati, aumenta l'utilizzo dei rifiuti al 95%, dimostrando la profonda integrazione della produzione intelligente e dello sviluppo sostenibile.

Vantaggi del casting: adatto a componenti complessi:Design dello stampoAbilita lo stampaggio di parti metalliche con strutture cave, superfici curve o contorni irregolari, affrontando difficili da raggiungere la complessità geometrica con altri processi. A generale compatibilità del materiale: è possibile elaborare una vasta gamma di metalli e leghe, tra cui rottami riciclati o materie prime a bassa purezza, garantendo semplicemente che la temperatura di fusione corrisponda alla resistenza di calore dello stampo. Vantaggi dei costi della scala: una volta che lo stampo è investito una volta, un gran numero di getti identici può essere prodotto ripetutamente, con i costi unitari in modo significativo in calo con l'aumentare delle dimensioni dei batch. Adattabilità dimensionale forte: la fusione di sabbia supporta la produzione di componenti di grandi dimensioni, mentre tecnologie come la fusione sono adatte allo stampaggio di parti di precisione di piccole e medie dimensioni. Integrazione multi-materiale: i componenti strutturali compositi (come boccole rinforzate) possono essere lanciati direttamente da inserti metallici o non metallici pre-posizionati nello stampo. Svantaggi del casting: rischio di difetti interni: le fluttuazioni nei parametri di processo o sui problemi materiali possono facilmente portare a difetti come porosità, restringimento e chiusure a freddo, che richiedono un rigoroso controllo di qualità. Alta dipendenza dal lavoro: i processi di fusione tradizionali coinvolgono più operazioni manuali, tra cui la preparazione, il versamento e la pulizia dello stampo, con un basso grado di automazione. Impatto ambientale: la fusione dei metalli rilascia gas e polvere dannosi e lo smaltimento improprio della sabbia e delle scorie di scarto può inquinare l'ambiente, richiedendo l'uso di impianti di protezione ambientale.

Cosa sta lavorando? La lavorazione è una tecnologia di base utilizzata per modellare con precisione materiali come metalli e materie plastiche attraverso il taglio fisico. È ampiamente utilizzato negli aspetti chiave della produzione moderna. Questo processo utilizza attrezzature come torni, fresature e macchine a CNC, insieme a trapani, taglierine o ruote di macinazione, per rimuovere il materiale in eccesso con precisione a livello di micron millimetro o addirittura, trasformando il vuoto in una parte che soddisfa i requisiti di progettazione. Nella produzione automobilistica, il foro dell'albero motore di un blocco motore subisce passi di svolta e noiosi per garantire la concentrità. Nell'industria aerospaziale, le macchine a CNC a cinque assi sono invocate per tagliare le complesse superfici curve di telai in lega di titanio, raggiungendo tolleranze entro ± 0,005 mm. Rispetto alla fusione o alla stampa 3D, la lavorazione può ottenere una finitura superficiale più elevata. La macinazione di precisione può ottenere una finitura speculare di RA0,1μm per le piste dei cuscinetti e può anche elaborare materiali ultra-duri come l'acciaio indurito. Tuttavia, il taglio tradizionale provoca una perdita di materiale del 30%. Negli ultimi anni, le tecnologie di lavorazione verde hanno una maggiore efficienza del 40% attraverso la lubrificazione minima e il taglio ad alta velocità. I sistemi CNC intelligenti possono anche ottimizzare automaticamente i percorsi degli strumenti, riducendo il consumo di energia e i costi. Dalle viti di micro osso nei dispositivi medici agli alberi principali per le turbine eoliche, la lavorazione, con il suo preciso approccio di "produzione sottrattiva", continua a supportare la produzione industriale di attrezzature di fascia alta e componenti di precisione.