Perché è possibile saldare i getti compressi?

Il motivo fondamentale per cui i getti pressofusi possono essere saldati risiede nel fatto che, attraverso l'innovazione tecnologica, si sono eliminati di gran lunga i difetti che rendono i getti pressofusi tradizionali insaldabili.

I. Perchè le pressofusioni tradizionali 'non sono saldabili'?

La causa principale della non saldabilità dei getti pressofusi tradizionali è la 'porosità del sottosuolo'.

1. Formazione di porosità: nel tradizionale processo di pressofusione ad alta pressione, il metallo fuso viene iniettato nella cavità dello stampo ad una velocità estremamente elevata, come un getto. Questo processo ad alta velocità intrappola inevitabilmente una grande quantità di aria e vapore provenienti dall'agente distaccante presente nella cavità.

2. Intrappolamento della porosità: a causa del rapido raffreddamento e solidificazione del metallo, questi gas intrappolati non possono essere completamente espulsi e vengono sigillati appena sotto la superficie della fusione, formando numerosi microscopici 'pori sotterranei'.

3. Durante la saldatura (in particolare la saldatura ad arco ad alta temperatura), il gas all'interno di questi pori si espande rapidamente a causa del calore:

• Generazione di una significativa pressione interna.

• Causare porosità e fessurazioni nella zona di saldatura.

• Porta alla formazione di bolle e alla deformazione della superficie della fusione.

• Il risultato è una qualità di saldatura estremamente scarsa e una resistenza molto bassa, che lo rendono del tutto inadatto all'uso pratico.

II. In che modo lo squeeze casting risolve questo problema?

La pressofusione a compressione previene la porosità alla radice alterando il principio del processo. Le sue tecnologie principali sono il 'riempimento lento' + la 'solidificazione ad alta pressione'.

1. Riempimento lento e stabile (risolve il problema dell'intrappolamento dell'aria)

La pressofusione a compressione utilizza una velocità relativamente lenta e stabile per spingere il metallo fuso nello stampo durante la fase di riempimento, a differenza dell''iniezione' nella pressofusione tradizionale. Ciò riduce significativamente la turbolenza, evitando così notevolmente l'intrappolamento di aria nel metallo fuso. Ciò garantisce un basso contenuto di gas all'interno del getto dalla fonte.

2. Solidificazione sotto pressione estrema (risolve la porosità da ritiro e comprime qualsiasi gas residuo)

Questa è l'essenza della pressofusione. Dopo aver riempito la cavità dello stampo, uno speciale punzone presente sullo stampo si attiva immediatamente, esercitando una pressione estremamente elevata e sostenuta (può raggiungere 100-200 MPa, più di 10 volte quella della pressofusione tradizionale) al getto non ancora completamente solidificato (soprattutto nelle sezioni di grosso spessore). Questa immensa pressione produce due effetti chiave:

UN. Elimina il micro-restringimento (porosità da ritiro): la pressione forza il metallo fuso ad alimentarsi e a compensare le cavità da ritiro che si formano tra i dendriti durante la solidificazione, risultando in una microstruttura estremamente densa.

B. Neutralizza i gas residui: anche se rimane una quantità minima di gas, viene compresso a questa pressione estrema e si dissolve nella matrice metallica. Ciò impedisce che esista come difetto macroscopico dei pori.

III. Le manifestazioni specifiche della saldabilità dei getti compressi.

Grazie alle garanzie di processo di cui sopra, i getti pressofusi possiedono le condizioni necessarie per la saldatura:

1. Contenuto di gas estremamente basso: l'assenza di pori sottosuperficiali espandibili fa sì che la parte rimanga stabile sotto il calore di saldatura, prevenendo bolle e distorsioni.

2. Microstruttura altamente densa: il materiale di base uniforme e denso fornisce una base eccellente per creare un bagno di saldatura solido e di alta qualità senza difetti.

3. Capacità di trattamento termico (T5/T6): questa è una prova indiretta critica di saldabilità. La capacità di resistere al trattamento termico di solubilizzazione (riscaldamento fino a ~500°C per T6) dimostra la stabilità interna della parte alle alte temperature. L’elevato calore localizzato della saldatura è una sfida termica simile, anche se più intensa, che questi getti possono ora sopportare.

IV. Conclusione

I pezzi pressofusi a compressione sono saldabili perché il loro processo di 'riempimento lento' e 'solidificazione a compressione ad alta pressione' li trasforma in un prodotto la cui qualità interna è più vicina a quella di un forgiato o di una fusione di alta qualità. Questo processo elimina sostanzialmente i difetti intrinseci della pressofusione tradizionale, garantendo così ai componenti caratteristiche decisamente elevate - come saldabilità e trattabilità termica - che sono irraggiungibili con le parti pressofuse standard. Di conseguenza, quando si progettano pezzi ad alta resistenza, componenti in lega di alluminio ad alta integrità che richiedono successiva saldatura e assemblaggio, la pressofusione a compressione è una scelta di produzione ideale.'