Case History: basamento motore AGI
Basamento motore realizzato in Ghisa Grigia Austemperata (AGI)
Contesto e Obiettivi del Progetto
Il caso descrive il progetto di upgrade tecnologico di un basamento motore automotive in ghisa grigia GJL 250 tramite trattamento termico di austempering. Il trattamento di austempering applicato alla ghisa grigia consente di ottenere la Ghisa Grigia Austemperata (AGI).
Il componente in ghisa GJL 250 viene assemblato nei modelli di altissima serie e prestazioni standard, mentre la versione ghisa grigia austemperata AGI è utilizzata sulle nicchie di auto ad altissime prestazioni.
Immagine indicativa, non riferita al componente reale per motivi di riservatezza.
Settori di riferimento
Il blocco motore in AGI garantisce affidabilità, efficienza termica e resistenza alle sollecitazioni meccaniche, anche in condizioni operative gravose, nelle applicazione dei seguenti settori:
- Automotive
- Agricolo e off-road
- Nautico
- Industriale
Nello specifico, il basamento motore in questione è un componente automotive per motori termici a quattro cilindri di auto ad alte prestazioni, fino a 400 cavalli.
Problemi risolti e benefici
Upgrade senza
re-design
Miglioramento delle prestazioni meccaniche senza necessità di riprogettare o modificare la geometria del componente, atrezzature di fonderia e processo di fusione.
Processo Produttivo ottimizzato
Conservata la colabilità della ghisa grigia GJL e utilizzo della linea di lavorazione a secco già esistente; la CGI, invece, non può essere lavorata a secco.
Efficienza termica superiore
Conducibilità termica elevata e capacità di smorzamento delle vibrazioni, grazie alla microstruttura ausferritica con grafite lamellare.
Aumento delle performance
Incremento significativo di durezza (+ 40 HB), resistenza alla trazione (+ 100 MPa), limite di snervamento (+ 85 MPa) e resistenza alla fatica (+ 40 MPa)
Cost-effective
L’austempering si integra facilmente nella linea produttiva esistente, con un impatto minimo sui costi complessivi.
Problemi risolti – Esigenza
L’aggiunta della fase di trattamento termico è una soluzione efficace, a basso investimento e alternativa all’utilizzo della ghisa a grafite compatta CGI, nota anche come ghisa vermicolare. Questa, pur offrendo una resistenza meccanica superiore rispetto alla ghisa grigia convenzionale GJL, presenta processo produttivo poco stabile (colabilità, tecniche complesse di alimentazione e attacco) e una lavorabilità più critica.
Per le applicazioni destinate a motori di grandi dimensioni o ad alto carico, il cambio di paradigma verso l’AGI, supportato anche da test sul campo, è stato guidato dalla volontà di migliorare le prestazioni meccaniche senza la necessità di re-design.
L’aggiunta della fase di trattamento non ha implicazioni su geometrie, attrezzature e processi di produzione: si tratta quindi di una strategia economicamente vantaggiosa, che ha un impatto minimo sui total cost.
Oltre a rappresentare un’interessante applicazione orientata al miglioramento della resistenza meccanica del materiale di base, l’adozione del trattamento di austempering garantisce al contempo una buona lavorabilità.
In altre parole, l’obiettivo del progetto di upgrade tecnologico è quello di migliorare le prestazioni senza dover riprogettare il motore o modificarne il processo produttivo.
Benefici acquisiti
I benefici acquisiti, che riguardano l’ottimizzazione del processo produttivo e le caratteristiche meccaniche, sono riassumibili nei seguenti punti:
- L’ottima colabilità della ghisa grigia GJL viene mantenuta
- Utilizzo della linea di lavorazione a secco già esistente per GJL, mediante adattamento degli utensili (la CGI, invece, non può essere lavorata a secco)
- Durezza, resistenza meccanica e resistenza all’usura maggiori rispetto alla GJL
- Proprietà termo-fisiche e acustiche comparabili a quelle della GJL
- Nessuna modifica necessaria alla geometria del componente
- Flessibilità del processo produttivo: la durezza può essere definita dallo specifico processo di austempering.
Case History
Casi reali che raccontano la realizzazione dei progetti dei clienti
