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La promozione di tecniche per lo sviluppo sostenibile in Emilia-Romagna
a cura di
Schede descrittive delle opzioni di miglioramento
Formatura in guscio ceramico
Descrizione
La formatura in guscio ceramico è una tecnica brevettata (sistema Replicast® sviluppato dalla
Castings Technology International). La forma utilizzata è costituita da un impasto di materiale
ceramico resistente ad alta temperatura che indurisce per effetto di una reazione chimica. La
forma viene prodotta sulla base di un modello di polistirene espanso che riproduce
esattamente la geometria del getto che si vuole ottenere. Tale modello viene bruciato prima
della fase di colata.
Rispetto alle tecniche di colata in sabbia, il processo con guscio ceramico offre una serie di
vantaggi tra cui:
•
elevata accuratezza dimensionale dei getti;
•
eccezionale finitura superficiale;
•
riduzione dei costi di finitura e di lavorazione;
•
ottimizzazione del design dei getti grazie all’eliminazione di linee di divisione, anime e
angoli di sformo;
•
eliminazione delle inclusioni di sabbia.
Vantaggi ambientali
La tecnica di colata in guscio ceramico offre diversi vantaggi in termini ambientali e di
sicurezza rispetto alla colata in sabbia:
•
è ridotta l’esposizione dei lavoratori a sostanze pericolose in quanto il contatto del metallo
fuso con la forma non sprigiona vapori di degradazione dei leganti chimici solitamente
presenti nelle forme in sabbia;
•
in fase di colata non si ha rilascio in atmosfera di emissioni di composti organici volatili o di
polveri;
•
non si ha la produzione di rifiuti consistenti in terre e sabbie esauste;
•
essendo ridotte le necessità di finitura dei pezzi, si ha un contenimento degli aspetti
ambientali associati a tali lavorazioni (produzione di polveri e sfridi metallici, emissioni
sonore, ecc.).
Vanno però tenuti sotto controllo gli aspetti ambientali associati alla fase di produzione dei
gusci ceramici in quanto caratterizzati dalla generazione di emissioni di polveri (dalla
manipolazione dei materiali che devono andare a costituire i gusci) e dalla produzione di
emissioni in fase di cottura dei gusci e combustione dei modelli in polistirene. Le emissioni di
polveri vanno contenute mediante abbattimento in apposti filtri mentre per il trattamento dei
fumi dal processo di combustione si ricorre solitamente a filtri ceramici (per l’abbattimento del
particolato) e a camere di post-combustione per la degradazione dei composti organici volatili
rilasciati dal polistirene.
Campo d’applicazione
Il processo Replicast® permette la produzione di getti costituiti da una vasta gamma di leghe,
dall’acciaio a bassissimo tenore di carbonio a leghe a base di nickel (a differenza del processo
lost foam – a “schiuma a perdere” – che risulta non applicabile per la maggior parte dei
componenti in acciaio essendo il polistirene del modello, che viene decomposto quando entra
in contatto con il metallo fuso, costituito per il 92% in peso da carbonio).
Questo sistema di formatura viene specificatamente utilizzato per ottenere getti con un’elevata
finitura superficiale. Si possono ottenere pezzi anche molto grandi.