Preparazione delle forme e delle anime

La fonderia di ghisa è essenzialmente basata sull’utilizzo di sabbie silicee, per la realizzazione della forma in cui effettuare la colata, e delle anime, che consentono di ricavare getti di geometria complessa, con cavità interne. La forma è quindi, sostanzialmente, uno stampo. Nella terminologia tipica della fonderia, si utilizza quindi il termine “forma” (in inglese “mold”) quando questa viene realizzata con materiali refrattari (sabbia silicea o altri materiali ceramici) ed è “a perdere”, cioè viene distrutta ogni volta che si produce un getto. Il termine “stampo” (in inglese “die”) si utilizza invece quando si parla di una forma “permanente” (cioè riutilizzabile un numero molto elevato di volte), realizzata in acciaio. Nella fonderia di ghisa, viste le elevate temperature di colata, l’unica soluzione possibile è quella di utilizzare forme in sabbia silicea o in qualche altro materiale ceramico.

Le sabbie silicee vengono mescolate con sostanze leganti (inorganiche come la bentonite oppure organiche come le ammine) e inserite, con differenti modalità, all’interno di contenitori metallici, tipicamente in acciaio o ghisa, denominati “staffe”. La staffa serve per dare stabilità meccanica alla forma che, una volta sottoposta al peso della ghisa liquida durante la colata, potrebbe deformarsi o rompersi. Mediante l’utilizzo di modelli (cioè di riproduzioni dell’intero sistema di colata incluso il getto, il sistema sabbia-leganti viene opportunamente sagomato, ricavando la cavità in cui verrà versata la ghisa liquida.

I modelli possono essere realizzati in legno (serie medio-piccole, getti anche di grandi dimensioni), materiale polimerico (serie medie) o in materiale metallico, tipicamente leghe di alluminio (serie elevate), tenendo conto del loro possibile deterioramento per effetto del contatto con la sabbia.

Bisogna ovviamente tener conto che il modello, una volta sagomata la sabbia, deve poter essere estratto dalla sabbia, e non deve quindi generare sottosquadri (in tal caso, l’estrazione del modello porterebbe al danneggiamento e alla rottura della forma). Nella cavità possono però essere posizionate le anime, anche queste realizzate con sabbia e leganti. Le anime, inserite nella forma, permettono di ottenere getti di geometria più complessa e con cavità interne. Infatti, mediante l’utilizzo delle anime, la ghisa liquida riempie non più tutta la cavità della forma, ma solo l’intercapedine tra anima e forma. Come la forma, anche l’anima deve garantire adeguata consistenza durante la colata e la fase iniziale della solidificazione, ma deve poi progressivamente sfaldarsi per essere poi eliminata durante la sterratura.

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