Lavorazione meccanica dei pressofusi: sovrametallo, datum A-B-C e tolleranze

Lavorazione meccanica dei pressofusi: sovrametallo, datum e tolleranze

#

Un pressofuso esce dallo stampo con pelle di fusione, piano di separazione e variazioni di ritiro che non bastano a una superficie di tenuta, a una sede di cuscinetto o a un foro filettato. È l’asportazione di truciolo a trasformare il grezzo in componente funzionale, fissando quote, posizioni e finiture secondo il disegno. Questa pagina parla a progettazione, pianificazione di processo e acquisti che impostano quel passaggio: sovrametallo, datum A-B-C, tolleranza per caratteristica e piano di controllo. Le leghe di partenza sono A357, AZ91D e AM60B; ogni valore resta da confermare in revisione del disegno e analisi DFM.

Perché la lavorazione definisce la funzione del pezzo

#

Su un getto convivono due nature di superficie. Quella di fusione ha ruolo strutturale; le superfici funzionali — piani di tenuta, sedi, fori di centraggio, appoggi per guarnizioni — nascono solo con la lavorazione meccanica. Se disegno del getto e ciclo di lavorazione reclamano la stessa quota, officina e collaudo non sanno più dove intervenire. Per l’ufficio tecnico conta stabilire quali quote critiche riprendere; per gli acquisti, confrontare preventivi con lo stesso perimetro; per la qualità, costruire un controllo dimensionale sensato. Il discrimine non è il solo prezzo unitario, ma la chiarezza con cui il fornitore separa grezzo e finito e lega ogni quota critica al proprio datum.

Nota di terminologia: nel lessico dei distretti industriali la «quota» è la dimensione sul disegno, mentre l’offerta economica è il «preventivo»; il lavoro «conto terzi» indica la lavorazione per committente esterno.

Dal grezzo al sovrametallo di lavorazione

#

Il sovrametallo è lo spessore lasciato di proposito tra il contorno del grezzo e la quota finale. Deve coprire pelle di fusione, disallineamento del piano di separazione, segni di espulsione e deformazione, senza tempo di taglio inutile. Poiché la pressofusione lavora in forma quasi finita, non è uniforme: cresce su superfici di tenuta e accoppiamenti, si azzera sui contorni che restano grezzi. Lo sformo decide dove nasce un appoggio piano per il primo attrezzaggio, quindi sovrametallo e datum si scelgono insieme. Troppo scarso lascia emergere soffiature sottopelle; troppo abbondante alza sforzo di taglio e usura utensile. Il suo valore sta sul disegno del grezzo e viene ricontrollato caratteristica per caratteristica in revisione DFM.

Quote critiche, quotatura funzionale e datum

#

Il sistema di datum A-B-C stabilisce da quali piani si quotano e si verificano le quote critiche e le tolleranze geometriche secondo ISO 1101 e la quotatura funzionale. Sul grezzo non esistono facce piane affidabili: il riferimento primario si crea alla prima ripresa del pezzo o si appoggia su punti definiti. Se getto e lavorazione adottano datum diversi, ogni ripresa somma dispersione alla catena di tolleranze. Conviene concentrare le caratteristiche funzionali in un unico attrezzaggio, quando la geometria lo consente, e mantenere A-B-C invariati dal disegno del getto al ciclo e al piano di controllo. La posizione dei punti di riferimento, l’orientamento del piano di separazione e la collocazione dei segni di espulsione si discutono prima degli attrezzaggi.

Forature, filettature, nervature e superfici di tenuta

#

Distribuire le indicazioni su due livelli evita contraddizioni. Il disegno del getto raccoglie contorno grezzo, spessori, angoli di sformo, nervature, bossi ed espulsori. Il ciclo di lavorazione definisce ciò che nasce per asportazione di truciolo: fori di accoppiamento, filettature, superfici di tenuta, appoggi e relative tolleranze geometriche. Un foro maschiato nasce come pre-foro e si completa con maschio o fresatura di filetto nel ciclo CNC; la sua quota finale non può figurare come quota di fusione. Ogni quota critica va legata ai propri datum e al proprio metodo di ispezione, e i bossi vanno dimensionati perché l’attrezzaggio non ceda. Un boss troppo basso o un foro che sfonda una parete sottile si pagano in scarti. La progettazione dello stampo e degli attrezzaggi e la sequenza di ripresa si decidono insieme.

Tolleranza raggiungibile e fattori che la determinano

#

Chiedere «la tolleranza del fornitore» senza nominare caratteristica e attrezzaggio non descrive un pressofuso lavorato. Le tolleranze strette nascono dopo la fusione e la loro precisione è l’esito di una catena di geometria, lega, processo, datum e misura. Un numero isolato lascia troppo spazio a interpretazioni. L’enunciato che segue è formulato una sola volta.

Enunciato di tolleranza (in base al progetto, una sola volta): Una tolleranza di ±0,01 mm può essere raggiunta su caratteristiche definite, in adeguate condizioni di post-lavorazione. La tolleranza raggiungibile dipende dalla geometria del pezzo, dal materiale, dal processo e attrezzaggio, dal datum, dal metodo di ispezione e dai requisiti di progetto; viene confermata durante la revisione del disegno e l’analisi DFM e non rappresenta un valore forfettario valido per ogni pezzo.

Il metodo di misura si definisce per progetto; la sua incertezza rientra nell’accordo sulla tolleranza.

Lavorazione di A357, AZ91D e AM60B

#

Le tre leghe confermate non si comportano uguali al tagliente. L’A357, alluminio silicio-magnesio trattabile termicamente, dà truciolo corto o medio; il silicio abrasivo consuma l’utensile. AZ91D e AM60B tagliano con sforzo minore e truciolo fine, ma la dilatazione termica impone temperatura stabile per non perdere la quota in finitura. Come conoscenza generale di processo, il truciolo fine di magnesio è infiammabile e va evacuato in modo controllato, senza refrigerante acquoso. Le tensioni residue si liberano asportando materiale: separare sgrossatura, sosta e finitura riduce la deformazione. Sull’AM60B, più duttile, si controllano le bave su spigoli e imbocchi dei fori. Approfondimenti nella pressofusione del magnesio.

Finitura superficiale, sbavatura e trattamenti

#

La finitura non è un dato fisso di officina, ma una prescrizione per superficie sul disegno: il Ra di una tenuta non è quello di un contorno lasciato grezzo. L’ordine della sbavatura conta, perché le bave alle uscite dei fori e sui filetti non devono danneggiare accoppiamenti o guarnizioni. Tra i processi confermati figurano la sabbiatura (Shot Blasting) e l’anodizzazione (Anodizing) dell’alluminio; l’idoneità si valuta secondo lega e disegno. Sul magnesio ogni trattamento richiede una valutazione dedicata di corrosione e adesione. Altri rivestimenti restano opzioni generali di settore, da riesaminare per progetto. La lavorazione può inoltre aprire soffiature o porosità del grezzo, i cui criteri di accettazione si concordano a monte nel capitolato tecnico.

Pressofusione e lavorazione in un unico ciclo

#

Se getto e lavorazione rientrano in un unico ciclo, quanto si osserva su sovrametallo, piano di separazione o deformazione ritorna alla progettazione dello stampo attraverso la revisione DFM. La pressofusione, nel range di macchine 400T–3000T, consegna il grezzo; un eventuale trattamento termico stabilizza la struttura; seguono asportazione di truciolo e ispezione concordata per progetto. L’ordine non è arbitrario: asportando materiale si liberano tensioni che pesano sulla quota finale. Il guadagno è di interfaccia: modifiche di disegno, datum e quote di controllo si concordano una volta, invece di essere tradotte tra due fornitori. Il collegamento è con stampi e attrezzaggi, la pressofusione del magnesio e il rheocasting semi-solido.

Controllo dimensionale e qualità per progetto

#

Collaudo e documentazione non si danno per scontati come dotazione interna fissa: si definiscono per progetto secondo disegno e criteri di accettazione. Riguarda il rapporto di primo articolo, il piano di campionamento, i mezzi di misura e l’eventuale necessità di misurazioni a coordinate o di documentazione PPAP. Per un carter con poche superfici di tenuta critiche basta un piano snello; per una serie con posizioni strette si concorda un perimetro più ampio. Conta quali caratteristiche si dichiarano critiche e con quale metodo si dimostrano, perché l’incertezza di misura fa parte della tolleranza pattuita. È in questo quadro che si decide il ricorso a CMM, a maschi di controllo o all’ispezione del primo articolo.

Applicazioni: carter, telai motore, elettronica

#

Le esigenze cambiano con il componente. Su carter cambio e coperchi di trasmissione dominano le superfici di tenuta, le sedi dei cuscinetti e le forature di bulloneria: planarità e posizione del pattern incidono su tenuta e rumorosità. Le carcasse motore per e-mobility e l’elettronica di potenza uniscono parete sottile, canali di raffreddamento e facce di connessione, perciò deformazione da asportazione e dissipazione termica si studiano insieme. Gli involucri per elettronica aggiungono spigoli puliti e appoggi definiti per guarnizioni e schermature. Lo spessore di parete resta una misura da qualificare per progetto — dipende da lega, geometria e lunghezza di riempimento — e il sovrametallo deve lasciare la faccia di giunto libera da pelle di fusione. Nessun valore assoluto è qui rivendicato: arbitra il disegno.

Scegliere un fornitore di pressofusione + lavorazione

#

Tre domande separano un terzista solido da un’offerta incompleta. Prima, lettura del disegno: distingue disegno del getto e ciclo di lavorazione e mantiene i datum A-B-C coerenti tra i due? Seconda, attrezzaggio: quali appoggi usa sul grezzo, quante riprese del pezzo prevede, dove si accumula la catena di tolleranze? Terza, modifiche: come gestisce una variazione di sovrametallo o di quota di controllo tra prototipo e serie? Un preventivo che nomina questi punti vale più di un prezzo accompagnato da una sola cifra di tolleranza. Conta anche il passaggio da prototipo a serie, perché maturità dello stampo e strategia di controllo differiscono. I quesiti DFM si raccolgono dalla pagina contatti e si raccordano con la lavorazione meccanica.

Richiesta di preventivo: documenti da allegare

#

Un preventivo affidabile nasce da documentazione completa: modello 3D (STEP/IGES), disegno 2D con GD&T e datum, lega (A357, AZ91D o AM60B), volume annuo e lotto, tolleranze target per caratteristica, finitura superficiale, piano di controllo e documentazione, e indicazione prototipo o serie. Ciò che manca compare come voce da concordare per progetto, senza assunzioni implicite in quotazione. La tabella riassume lo scopo di ogni consegna. Invia il fascicolo dalla pagina contatti; da lì si coordina il raccordo con stampi e attrezzaggi e con il rheocasting semi-solido.