I 3 principali metodi di prototipazione per la pressofusione

Di cosa avete bisogno dal vostro prototipo?

Oggi i consumatori esigono la perfezione dai prodotti. Per raggiungere questo livello di prestazioni, i produttori devono sottoporre i loro prodotti a test rigorosi per garantirne la funzionalità ottimale. In molti casi, i test si svolgono in diverse iterazioni e richiedono differenti livelli di funzionalità. Ognuno di questi test richiede un prototipo efficace.

Dovete verificare la resistenza del vostro componente? Il vostro prodotto richiede tolleranze precise e dovete controllare l'accoppiamento del pezzo? Dovete modificare lo spessore delle pareti in alcune sezioni del pezzo per ragioni di peso o di accoppiamento?

Il processo di pressofusione non è generalmente adatto alla prototipazione a basso volume. Ciò non significa tuttavia che non possiamo supportarvi durante il processo di prototipazione. Abbiamo raccolto una panoramica dei tre principali processi di prototipazione utilizzati dai nostri clienti per testare i loro componenti pressofusi. 

Fusione centrifuga

La fusione centrifuga è un processo che forza il metallo in uno stampo di gomma mediante forza centrifuga. Mentre in passato gli operatori della fusione centrifuga erano limitati a materiali appositamente formulati per bassi punti di fusione, nel tempo il processo si è evoluto fino a produrre componenti con materiali simili a quelli della pressofusione. Anche quando non è possibile utilizzare esattamente lo stesso materiale della pressofusione, mediante lavorazioni secondarie di riscaldamento il pezzo ottenuto per fusione centrifuga può raggiungere la resistenza di un componente pressofuso mantenendone le geometrie precise. Quanto più complesso è il pezzo, tanto più vantaggioso risulta il processo di fusione centrifuga.

La prototipazione mediante fusione centrifuga è ideale per progetti a basso volume con geometrie complesse che richiedono tempi rapidi. I pezzi ottenuti per fusione centrifuga possono mantenere praticamente le stesse geometrie della pressofusione, con resistenze simili, e sono quindi ideali per testare l'accoppiamento di un componente durante la prototipazione. I tempi di consegna per i pezzi ottenuti per fusione centrifuga sono di circa 1-3 settimane.

Lavorazione da barra

La lavorazione da barra è un processo che garantisce rapidità ed efficienza dei costi a basso volume. Il processo è piuttosto semplice: un billette di metallo purificato viene tagliato fino a ottenere le dimensioni e la forma del pezzo mediante un tornio o una macchina CNC. A basso volume, il processo è più rapido ed economico rispetto ad altri processi produttivi perché il materiale è prontamente disponibile e non è necessario progettare o realizzare uno stampo. Lo svantaggio della lavorazione da barra è che il pezzo presenta bassa duttilità e le tolleranze sono limitate dal raggio della fresa; in altre parole, tolleranze e geometrie non possono essere più strette della curvatura effettiva del meccanismo di taglio.

Se il vostro prototipo deve superare rigorosi test di allungamento e tolleranza, la lavorazione da barra non è un'opzione efficace. Tuttavia, il processo rappresenta una valida opzione di prototipazione per progetti con budget e tempistiche rigorosi. I tempi di consegna per la lavorazione da barra possono essere di appena 1 settimana.

La lavorazione da barra è inoltre una misura efficace della resistenza ultima dei componenti pressofusi. In generale, i pezzi lavorati da barra sono circa il 15% più deboli dei componenti pressofusi in termini di resistenza ultima e allo snervamento, poiché i pezzi lavorati non presentano la "pelle" superficiale di un componente pressofuso. Tuttavia, i nostri clienti hanno spesso utilizzato prototipi lavorati per testare la resistenza ultima del proprio componente. Se il prototipo lavorato supera un test di sollecitazione, il componente pressofuso resisterà a sollecitazioni ancora maggiori. Se il vostro componente verrà prodotto in serie mediante pressofusione di alluminio, la lavorazione di una lega di zinco e alluminio può eguagliare la resistenza di un componente pressofuso in alluminio.

Volete sapere come abbinare una lega lavorata alla resistenza di un componente pressofuso? Contattate uno dei nostri ingegneri per conoscere le possibilità della prototipazione mediante lavorazione meccanica.

Microfusione

Per i progetti che richiedono prototipi di repliche esatte, suggeriamo la microfusione. Poiché si può apprendere molto dalla funzionalità di un prototipo, la necessità di un prototipo di qualità è fondamentale. Nella progettazione di componenti metallici, una replica esatta del pezzo finale è il miglior prototipo possibile. La microfusione consente agli ingegneri progettisti di ottenere un prototipo con geometria, tolleranza, resistenza e funzionalità esattamente uguali a quelle del componente pressofuso finale. Ciò è particolarmente importante per i getti pressofusi in alluminio destinati ad applicazioni sottoposte a rigorosi test di sicurezza.

Il processo di microfusione nel suo insieme è adatto a componenti metallici a basso volume. Tuttavia, il processo può essere leggermente modificato per soddisfare le esigenze di prototipazione in una frazione del tempo. Anziché realizzare uno stampo rigido, gli ingegneri della microfusione possono stampare in 3D modelli in cera per creare le geometrie del pezzo, riducendo tempi di consegna e costi. Il pezzo può quindi essere fuso normalmente utilizzando qualsiasi metallo per microfusione. Il prototipo risultante è una replica esatta del pezzo pressofuso finale, pertanto è possibile applicare al pezzo qualsiasi lavorazione secondaria richiesta dal cliente, tra cui assemblaggio, trattamento termico, saldatura, placcatura e verniciatura.

Modello in cera stampato in 3D e prototipo prodotti internamente con la nostra consociata, Signicast.

Come per qualsiasi processo produttivo, il prezzo di un prototipo aumenta con l'aumentare della severità delle tolleranze dimensionali e dei criteri di ispezione. Il coinvolgimento e il contributo tempestivi degli ingegneri tecnici durante la fase di progettazione consentono ai clienti di superare i tradizionali problemi di tolleranza di fusione associati alla prototipazione. Ciò è possibile grazie all'innovazione e a tecnologie leader del settore, che assicurano una conformità del 100% alle specifiche allo stato di getto, con consegna puntuale e al minor costo totale. I tempi di consegna dei prototipi realizzati mediante microfusione variano in base alla complessità del pezzo, ma sono generalmente compresi tra 5 giorni e 4 settimane.

Quale processo di prototipazione è adatto a me?

Il miglior processo di prototipazione per il vostro componente pressofuso dipende da molti fattori. Occorre considerare i vincoli di budget, le limitazioni dei materiali, le tempistiche dei test e il rigore dei test a cui sarà sottoposto il prototipo. Se non siete ancora sicuri di quale processo sia più adatto a voi, contattate uno dei nostri ingegneri Dynacast. Possiamo gestire le vostre esigenze di prototipazione e garantire che il vostro progetto disponga di una solida base per il passaggio alla produzione di serie mediante pressofusione.