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LA METALLURGIA DELLE POLVERI
TECNOLOGIE DI FORMATURA NELLA METALLURGIA DELLE
POLVERI
Se la metallurgia delle polveri ha rappresentato la scelta vincente
tra le possibilità offerte dalle varie tecnologie di formatura
atte a produrre un dato componente, ciò vuol significare
che si sono soddisfatte non solo le specifiche economiche e tecniche
ma anche il livello di qualità richiesto dall'applicazione.
I processi di una certa rilevanza per la componentistica meccanica
sono:
Stampaggio polveri ad iniezione: componenti di forma estremamente
complessa
e di piccole dimensioni;
Forgiatura di sbozzati sinterizzati: bielle per motori di
autoveicoli, anelli sincronizzatori;
Pressatura isostatica a caldo: dischi ed alberi per turbine
in superleghe, parti di grandi dimensioni;
Pressatura isostatica a freddo: utensili quali frese, maschi,
creatori, camicie per cilindri, parti di grandi dimensioni;
Pressatura polveri in stampi rigidi: è di gran lunga
il processo più usato (oltre il 90% dei componenti
viene prodotto per questa via) e permette di ottenere forme complesse
con relativa facilità, in genere senza ulteriori lavorazioni
e con costi contenuti.
Il suo ciclo di produzione è presentato nello schema sottostante.
CICLO DI PRODUZIONE DEI COMPONENTI SINTERIZZATI
Lo schema del ciclo illustra le tre fasi fondamentali:
le polveri vengono opportunamente miscelate e poi pressate
a freddo in stampi rigidi; col parco presse in dotazione alle
nostre aziende si possono produrre componenti il cui peso unitario
va dal grammo al chilogrammo, con cadenze produttive che, nel caso
di parti di media complessità, vanno di solito dal centinaio
al migliaio di pezzi ora.
I pezzi così formati sono quindi sinterizzati in
forni speciali ad atmosfera controllata ed assumono a questo punto
una struttura monolitica grazie alla formazione di legami metallurgici
tra i granuli, che si erano compenetrati durante la pressatura, acquistando
le proprietà d'impiego.
Se è verificato che forma, tolleranze e proprietà fisico
meccaniche corrispondono a quanto previsto a disegno, i pezzi sinterizzati
sono avviabili direttamente al montaggio, in quanto non sono richieste
operazioni di ripresa.
Se necessario, i sinterizzati sono assoggettabili senza particolari
difficoltà a lavorazioni secondarie per impartire loro
determinate proprietà, non ottenibili col ciclo prima descritto.
Le lavorazioni generiche
sono effettuate nella maggioranza dei casi dallo stesso produttore,
ma le può eseguire anche l'utilizzatore, cui verranno consigliati
i parametri operativi adatti; le lavorazioni
specifiche sono praticate quasi esclusivamente dal sinterizzatore.
L'introduzione di lavorazioni secondarie arrichisce le possibilità
del ciclo produttivo, però fa crescere il costo dei componenti.
Tenendo presente che il più delle volte è indispensabile
eseguire lavorazioni analoghe sulle parti prodotte cogli altri processi
di formatura, i costi relativi hanno praticamente la stessa incidenza
e il sinterizzato mantiene i vantaggi acquisiti col ciclo fondamentale
di pressatura e sinterizzazione.
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