Fusione di precisione, forgiatura a stampo, MIM o sinterizzazione?
La scelta del processo più adatto al vostro componente non dipende da un unico parametro. Geometria, materiale, sollecitazioni, numero di pezzi e stato di consegna desiderato devono essere compatibili tra loro. Il confronto diretto aiuta a orientarsi inizialmente.
Una prima selezione, non una diagnosi a distanza
La tabella illustra le caratteristiche tipiche e i limiti dei quattro processi. Un componente specifico può prestarsi a più processi. A volte anche un singolo requisito può sconsigliare la soluzione che a prima vista sembrerebbe più ovvia. Per una prima valutazione tecnica, Richter Formteile considera nel loro insieme il disegno, la funzione, il materiale, il fabbisogno e lo stato di consegna desiderato. Solo da questa analisi si deduce quale processo debba essere perseguito.
ⓘ Buono a sapersi: non è necessario conoscere già il processo. Per iniziare sono sufficienti il disegno o i dati 3D, nonché le indicazioni relative alla funzione, al materiale desiderato, al fabbisogno annuale, alle quote funzionali e alle condizioni di consegna.
Fusione di precisione
MIM
Sinterizzazione
Forgiatura a stampo
Confronto diretto tra quattro procedure
La tabella classifica la microfusione, la forgiatura a stampo, la tecnologia MIM e la sinterizzazione in base agli stessi criteri. I valori di riferimento di Richter citati utilizzano in parte grandezze di riferimento e condizioni di produzione diverse. Tali differenze rimangono pertanto espressamente visibili.
Per confrontare, scorrere verso destra →
| Criterio di confronto | Microfusione | Forgiatura a stampo | MIM | Sinterizzazione |
|---|---|---|---|---|
| Modellazione | Modellare il modello in cera con materiale ceramico, fondere il materiale e colare il metallo | Formatura del metallo solido in stampi sagomati | Stampaggio a iniezione di polvere metallica e legante, rimozione del legante e sinterizzazione | Pressatura e sinterizzazione della polvere metallica nello stampo |
| Spesso indicato quando | si devono fondere contorni delicati, aperture o geometrie interne | il componente deve sopportare forze, urti o cicli di carico ripetuti | i piccoli componenti metallici combinano molti dettagli o funzioni | contorni sono modellabili nella direzione di pressatura oppure la porosità svolge una funzione |
| Geometria | Ampia libertà di forma; occorre tenere conto del sistema di colata, del riempimento dello stampo e della solidificazione | Il flusso del materiale, il piano di separazione, i raggi e lo sformatura determinano la forma di base | Piccoli componenti complessi; tenere conto dello sformatura, degli spessori delle pareti e del ritiro da sinterizzazione | La direzione di pressatura e l’espulsione determinano le caratteristiche direttamente modellabili |
| Peso del componente | Da 0,05 a 150 kg | Da 0,04 a 150 kg | Da 0,001 a 0,150 kg | Da 0,001 a 15 kg |
| Materiali e proprietà | Acciaio, acciaio inossidabile, alluminio e leghe speciali certificate | Acciaio, acciaio inossidabile, alluminio, leghe di rame e ottone, leghe a base di titanio e nichel | Acciaio, acciaio inossidabile, metallo duro, rame e altri materiali MIM approvati | Ferro sinterizzato e acciai sinterizzati, acciai sinterizzati inossidabili e bronzo sinterizzato |
| Sollecitazioni meccaniche | Valutare congiuntamente lega, qualità della fusione, geometria e trattamento termico | L'orientamento delle fibre e lo stato del materiale possono essere adattati alle sollecitazioni | Adattare il materiale, la densità, la geometria e il trattamento al caso di carico | Includere la porosità residua e la densità nelle prove funzionali e di carico |
| Valore indicativo tipico di Richter per le tolleranze | Circa ±0,7 % della dimensione nominale | Circa da ±0,3 a ±1 mm, a seconda della dimensione nominale, delle dimensioni del componente, della geometria, del materiale e dello stato di lavorazione | Circa ±0,5 % della misura nominale | Circa ±0,4 % della misura nominale |
| Superficie e superfici funzionali | Valore indicativo circa Ra 6,3 µm; definire lo stato e il punto di misurazione in base al progetto | Definire separatamente la superficie forgiata e le superfici funzionali lavorate con asportazione di trucioli | Valore indicativo circa Ra 3,2 µm; definire lo stato e il punto di misurazione in base al progetto | Valore indicativo circa Ra 3,2 µm; definire lo stato e il punto di misurazione in base al progetto |
| Utensili e fabbisogno per la produzione in serie | Considerare congiuntamente gli utensili per i modelli in cera, la costruzione dello stampo e la rifinitura | Tenere conto delle matrici, delle eventuali fasi di preformatura, dell’impiego dei materiali e delle lavorazioni successive | Lo stampo a iniezione e l’avvio del processo devono essere adeguati alle esigenze ricorrenti | Lo stampo a pressa e la percentuale di contorni direttamente formabili determinano l’impegno richiesto, insieme a |
| Stato di consegna e alle lavorazioni successive | Taglio, levigatura o lavorazione a seconda del canale di colata e della superficie funzionale | La rimozione delle bave, il trattamento termico, la decarburazione e la lavorazione possono far parte del processo | Le quote funzionali, le superfici e le proprietà possono richiedere ulteriori lavorazioni o trattamenti | Calibrazione, lavorazione e trattamento a seconda delle dimensioni, della superficie, della densità e della funzione |
| Considerazioni principali | Riempimento dello stampo, solidificazione, ritiro e possibile deformazione | Geometria immediatamente forgiabile, costi degli utensili e lavorazioni successive | Dimensioni del componente, spessori delle pareti, rimozione del legante e ritiro da sinterizzazione | Direzione di pressatura, estrazione, densità ed eventuale porosità residua |
ⓘ Nota sui valori indicativi: per motivi legati al processo, i dati relativi alle tolleranze si basano su grandezze di riferimento diverse e non sono validi indipendentemente dalla geometria, dal materiale e dallo stato di fornitura. Anche i valori relativi alla superficie presuppongono uno stato di lavorazione concordato e un punto di misurazione definito. Nel corso del progetto verrà verificato se un valore indicativo è applicabile al vostro componente.
Ciò che la classifica da sola non può decidere
La complessità non è un criterio a sé stante
Un profilo complesso può richiedere procedure diverse a seconda delle dimensioni, dello spessore delle pareti, del carico e delle esigenze.
La resistenza alle sollecitazioni richiede un caso di carico specifico
Il materiale, la geometria, la struttura o la densità, il trattamento termico e le prove devono essere adeguati alle sollecitazioni effettive.
L'economicità non si limita al pezzo grezzo
Stampo, materiale, produzione, lavorazioni successive, collaudo, logistica e programma di prelievo devono essere considerati nel loro insieme.
Richter Formteile valuta queste interrelazioni sulla base dei vostri disegni e dei dati di progetto. Riceverete una prima valutazione su quale processo debba essere perseguito, quali alternative siano prendibili in considerazione e quali punti debbano ancora essere chiariti prima di una verifica di fattibilità e di un'offerta.
Quali informazioni ci servono per scegliere la procedura
Più le informazioni fornite sono complete, più potremo definire con precisione i processi, i materiali, le operazioni successive e l'ambito dei controlli. Se dovessero mancare ancora alcuni dettagli, li chiariremo insieme.
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Geometria dei componenti
Disegni o dati 3D, contorni esterni e interni, spessori delle pareti, caratteristiche trasversali, superfici funzionali e aree con specifiche particolarmente rigorose.
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Funzione e carico
Condizioni di impiego, tipi di carico, direzioni delle forze, temperatura, contatto con i fluidi, usura, tenuta, nonché funzioni elettriche o magnetiche.
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Materiale e stato di fornitura
Lega desiderata o caratteristiche richieste, trattamenti termici e di superficie, ambito di montaggio e condizioni alla consegna.
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Esigenze e stato di avanzamento del progetto
Fabbisogno annuale, dimensioni dei lotti, data di avvio della produzione desiderata, attrezzature disponibili o processo di produzione esistente, nonché lo stato attuale della progettazione e dell'approvazione.
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Verifica e documentazione
Dimensioni rilevanti ai fini funzionali, prove richieste sui materiali o sui componenti, campionatura e documentazione necessaria.
È la funzione del componente a fare la differenza
Richter Formteile valuta nel loro insieme la geometria, il materiale, le sollecitazioni, le esigenze e le condizioni di consegna. Quando sono possibili diverse modalità di produzione, confrontiamo la realizzazione tecnica e il costo complessivo fino al componente finito.
Su questa base selezioniamo un partner di produzione idoneo e coordiniamo la realizzazione degli stampi, la produzione dei campioni, le attività successive concordate e l’avvio della produzione in serie. Man mano che il progetto procede, gestiamo le fasi di produzione e collaudo concordate e coordiniamo l’intero percorso fino allo stato di consegna stabilito. Riceverete innanzitutto una valutazione tecnica, l’elenco dei punti di collaudo ancora in sospeso e una raccomandazione sulla fase successiva più opportuna del progetto.
Qual è il processo più adatto al vostro componente?
Inviateci il vostro disegno oppure descriveteci innanzitutto le specifiche del componente. Riceverete una prima valutazione tecnica, una panoramica dei punti ancora in sospeso e un consiglio sulla fase di verifica successiva.
Le vostre domande sulla scelta della procedura
Desiderate discutere di una geometria, di un materiale o delle condizioni di consegna previste? Il vostro referente chiarirà con voi quali informazioni sono necessarie per una prima valutazione tecnica.
Timo Richter
Direzione aziendale
+49 7152 90171-0
t.richter@richterformteile.com
Richiedi informazioni sul progetto
Inviateci il vostro disegno e le specifiche relative al materiale, al fabbisogno annuale e alle condizioni di consegna. Verificheremo insieme a voi l’idoneità del processo e definiremo come realizzare il vostro progetto.