Colata in siviera vs colata a pressione: perché si cambia

Due modi di riempire uno stampo

Ogni fonderia che lavora con una linea di formatura automatica deve rispondere a una domanda: come arriva il metallo dal fuso allo stampo? Ci sono due risposte consolidate. La colata in siviera porta una carica di metallo in una siviera e la versa in ogni stampo, a mano o con una siviera di colata automatica. La colata a pressione tiene il metallo fermo in un forno sigillato e riscaldato e usa la pressione di un gas per spingere un getto dosato sulla linea. Entrambe raggiungono lo stesso stampo, ma trattano il metallo in modo molto diverso lungo il percorso, e quella differenza è ciò che stabilisce il tasso di scarto, la chimica della lega e l'operatività della linea.

Una siviera è un recipiente passivo. Una volta che il metallo lascia il forno fusorio si raffredda, il suo trattamento decade e la sua scoria viaggia con esso. Un forno di colata a pressione è un polmone attivo: tiene il metallo in temperatura, sotto una copertura inerte, pronto a riempire il primo e l'ultimo stampo di un turno alla stessa specifica. CIME costruisce il forno di colata a pressione coreless, il CAP, dal 1976, e vale la pena esporre con chiarezza il ragionamento dietro il cambiamento.

Come si comportano nel reparto

Segui una siviera lungo un ciclo. Viene riempita dal forno, trasportata alla linea e inclinata oltre un labbro così il metallo trabocca nel bacino di colata. In quel breve tragitto la temperatura scende, così il fuso viene spesso spillato più caldo del necessario per lasciare un margine, il che costa energia e stressa il refrattario. Sulla ghisa sferoidale il magnesio che rende nodulare la grafite comincia a decadere nel momento in cui finisce il trattamento, così una colata tardiva può uscire di specifica. E poiché la siviera si inclina, la scoria in superficie tende a viaggiare con il getto e a innescare difetti da inclusione nel pezzo colato.

Un forno di colata a pressione ribalta ognuno di quei passaggi. Il metallo è tenuto in un crogiolo coreless sigillato la cui bobina mantiene in temperatura il bagno ed entrambi i sifoni, così nulla si raffredda e nulla si solidifica tra una colata e l'altra. Per colare, il forno alza la pressione dell'azoto inerte all'interno del corpo sigillato e spinge il fuso su per un sifone di erogazione riscaldato, oltre un'astina otturatore che dosa il flusso, fuori come un getto pulito e senza scoria. La scoria resta nel bagno. Per la meccanica completa della colata, vedi la colata a pressione, spiegata.

Siviera vs colata a pressione, testa a testa

Metti la colata a pressione e la colata in siviera fianco a fianco sulle proprietà rispetto a cui una fonderia definisce le specifiche, e lo schema è coerente. Una siviera eredita qualunque cosa faccia il metallo tra il forno e lo stampo. Un polmone di colata a pressione elimina quell'intervallo.

Leggi la tabella dall'alto in basso e un tema si ripete: la siviera è esposta al tempo e all'aria, il polmone di colata a pressione no. Ecco perché un polmone riscaldato e sigillato cambia l'economia di una linea automatica, e perché la colabilità della ghisa sferoidale, il caso più difficile, è dove la differenza si vede per prima. Il principio coreless che tiene caldi tutto il bagno e i suoi sifoni è illustrato in coreless vs induzione a canale.

Porta il metallo in una siviera e si raffredda, decade e raccoglie scoria lungo il percorso. Tienilo in un polmone sigillato e riscaldato e il primo e l'ultimo stampo vengono riempiti allo stesso modo.

Perché le fonderie moderne cambiano

Il cambiamento raramente riguarda un singolo numero. È la somma di quattro cose che una siviera non può offrire. Primo, la resa: il doppio sifone (a teiera) tiene la scoria fuori dall'erogazione, così lo scarto da inclusioni di scoria cala nettamente. Secondo, la chimica: l'attesa sotto azoto preserva il magnesio, così la ghisa sferoidale resta nodulare dalla prima all'ultima colata e il ri-trattamento si riduce. Terzo, la costanza: il livello del metallo all'ugello è tenuto costante dalla regolazione della pressione, così ogni stampo viene riempito allo stesso peso a prescindere da quanto sia pieno il forno. Quarto, l'energia: il forno spende solo la potenza necessaria a mantenere la temperatura, non a riscaldare metallo che si è raffreddato in una siviera, e può surriscaldare rapidamente, 60 °C/h o più, quando un cambio di qualità lo richiede.

L'operatività è il vantaggio silenzioso. Quando una linea automatica si ferma, un reparto alimentato a siviera cola il metallo in attesa di nuovo in lingotti e lo rifonde più tardi, pagando due volte. Un forno di colata a pressione tiene il bagno sotto azoto finché la linea non riparte, senza lingotti e senza calore perso. Nell'arco di un turno, quelle rifusioni risparmiate, la chimica più stretta e lo scarto più basso sono ciò che porta una fonderia dalla colata in siviera a un CAP. Vedi il forno di colata a pressione CAP per la specifica completa, oppure la tecnologia di base per come la piattaforma coreless lo sostiene.

Quando la colata in siviera va ancora bene

Niente di tutto questo rende sbagliata la colata in siviera. Per una fonderia conto terzi con serie corte, cambi di lega frequenti su ordini non correlati o bassi tonnellaggi giornalieri su una singola linea manuale, una siviera è semplice, flessibile ed economica da usare, e le ragioni per un polmone riscaldato sono più deboli. La colata a pressione si guadagna il suo posto dove il volume è costante, la linea è automatica e il metallo è esigente, la ghisa sferoidale sopra a tutto. Il modo onesto di scegliere è in base alla linea, non alla brochure: abbina le serie lunghe e ripetibili di ghisa trattata a un polmone di colata a pressione, e tieni la siviera per il lavoro che sa ancora fare meglio.

Domande frequenti