Dopo le giga macchine, arriva la tecnologia LPF, colata a bassa pressione con forgiatura finale. Riccardo Ferrario, Direttore Generale di Idra, ne spiega i vantaggi e le potenzialit\u00e0<\/p>\n\n\n\n
di Mario Conserva<\/em><\/p>\n\n\n\n La nuova proposta tecnologica della Idra si chiama LPF, Low Pressure Forging, cio\u00e8 colata con riempimento a bassa pressione e forgiatura finale del metallo durante la solidificazione. E\u2019 facile esporre il concetto, pensiamo ai vantaggi in termini di produttivit\u00e0 della colata a pressione, aggiungiamoci la bassa pressione, che ottimizza i meccanismi di riempimento dello stampo, e lo stampaggio a caldo, una trasformazione plastica che abbatte i difetti metallurgici di colata: otteniamo cos\u00ec il processo di formatura sognato da tutti i progettisti per ottenere un getto di fonderia in alluminio di alta qualit\u00e0, adatto a produzioni di serie ed economicamente competitivo. Dall\u2019idea ai fatti concreti c\u2019\u00e8 sempre di mezzo il mare, se fosse stato facile non chiameremmo oggi rivoluzionario il brevetto e la realizzazione della prima macchina LPF da 600 tonnellate di forza di chiusura, risultati ottenuti dopo due anni e mezzo di prove di Idra in partnership con Costamp Group. Immaginare un ciclo complesso di trattamenti termo-meccanici capace di dare a un getto di alluminio le stesse propriet\u00e0 meccaniche di un semilavorato a caldo sembrava pura teoria, invece la macchina sperimentale LPF da 600 tonnellate \u00e8 operativa da una paio di anni presso lo stabilimento Costamp Group di Sirone (Lecco), lavorando a pieno ritmo per ottimizzare il processo e aprire un solido futuro alla nuova tecnologia. Parliamo con Riccardo Ferrario, Direttore Generale di Idra, di come questa innovazione sia in grado di incidere in profondit\u00e0 sul concetto di getto pressocolato in alluminio e sui nuovi traguardi ottenuti nella qualit\u00e0 metallurgica dei getti, a confronto con tutti i processi metallurgici convenzionali. Con la macchina prototipale da 600 tonnellate installata in Costamp Group, nostro partner esclusivo nell\u2019operazione LPF, abbiamo ottenuto ad esempio getti in lega A 356 con caratteristiche tensili di carico di rottura intorno a 300 MPa in media ed allungamento a rottura di 10%, pur in condizioni ancora non ottimizzate di processo. Abbiamo testato altri tipi di leghe di alluminio da fonderia, con diversi contenuti di silicio e con altri elementi di lega (come rame e magnesio), temprabili e trattabili termicamente, e in tutti i casi gli eccellenti risultati di caratteristiche resistenziali e di duttilit\u00e0 sono stati confermati. I valori ottenuti trovano ovviamente riscontro nelle caratteristiche metallografiche rilevate nelle diverse sezioni del pezzo, la granulometria e il grado di dispersione delle particelle di silicio che si osservano nella microstruttura testimoniano inoltre la compattezza e l\u2019assoluta sanit\u00e0 del pezzo (Figura 1), il livello di porosit\u00e0 riscontrato \u00e8 molto basso (grado 1), mentre come dato di estremo rilievo sottolineo che il tempo ciclo \u00e8 mediamente sui 100 secondi, inferiore almeno del 60% rispetto alle tecniche alternative abituali come la bassa pressione\u201d. <\/p>\n\n\n\n Dal punto di vista tecnico, come si pu\u00f2 descrivere in rapida sintesi la tecnologia LPF?<\/strong> Appare evidente da queste precise anticipazioni che la fonderia getti in alluminio potrebbe aprirsi a nuovi prodotti e nuovi mercati con le macchine LPF. <\/strong> Quali sono gli sviluppi nel breve termine? <\/strong> Dopo le giga macchine, arriva la tecnologia LPF, colata a bassa pressione con forgiatura finale. Riccardo Ferrario, Direttore Generale di Idra, ne spiega i vantaggi e le potenzialit\u00e0 di Mario Conserva La nuova proposta tecnologica della Idra si chiama LPF, Low Pressure Forging, cio\u00e8 colata con riempimento a bassa pressione e forgiatura finale del metallo …<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":2160,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"give_campaign_id":0,"footnotes":""},"categories":[24],"tags":[662,664],"class_list":["post-2159","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-hpdc","tag-idra","tag-pressocolata"],"openstation_lock":null,"openstation_contributors":[],"openstation_attached_media":[2160],"yoast_head":"\n
\u201cAbbiamo puntato molto sull\u2019analisi e la conoscenza delle fasi finali di trasformazione del getto pressocolato, intervenendo con un particolare stadio di stampaggio in temperatura a conclusione del ciclo; questa operazione compatta a caldo il pezzo, eliminando cos\u00ec ogni porosit\u00e0 e va a realizzare una microstruttura metallurgica fine ed omogenea. Il pezzo ottenuto, pi\u00f9 vicino al disegno finale come nel caso dei pressocolati o degli estrusi di alluminio, ha eccellenti caratteristiche di resistenza meccanica, tenacit\u00e0 e riserva plastica. <\/p>\n\n\n\n
Molto brevemente ricordo che il processo LPF utilizza una pressa verticale con chiusura idraulica, mentre il riempimento dello stampo \u00e8 con tubo di risalita in ceramica; il sistema di raffreddamento dello stampo pressurizzato \u00e8 ad alta efficienza a 12 circuiti con controllo singolo con valvole di portata proporzionali. La macchina \u00e8 dotata di un sistema di vuoto attivo, l\u2019aumento della pressione finale dopo il riempimento avvienedirettamente nella cavit\u00e0 dello stampo per minimizzare le porosit\u00e0 da ritiro e ridurre il tempo ciclo.Il forno di alimentazione \u00e8 a doppio bacino per garantire la pulizia del metallo e consentire il riempimento senza la necessit\u00e0 di depressurizzare il forno. Il sistema di controllo di processo include tutti i parametri di produzione con interfaccia grafica.
La forza di chiusura richiesta per la LPF \u00e8 circa il 60% di quella necessaria con la pressocolata tradizionale HPDC per produrre un getto con la stessa area frontale. Ci\u00f2 significa che se un getto richiede in pressocolata normale l\u2019utilizzo di una macchina da 2300 tonnellate, con la tecnologia LPF si pu\u00f2 utilizzare il modello da 1440 t. Ci\u00f2 \u00e8 possibile in quanto nel processo LPF la pressione viene applicata nell\u2019intervallo di solidificazione e quindi nella fase semi solida. Senza entrare in altri dettagli tecnici, voglio solo ricordare che abbiamo concentrato al massimo l\u2019attenzione su momenti chiave specifici del processo, come il riempimento del forno dosatore per avere un flusso laminare a basso contenuto di ossidi, e la sagoma particolare dell\u2019otturatore che chiude il canale di alimentazione \u201d.<\/p>\n\n\n\n
\u201cLa breve storia del giovane metallo leggero e delle sue leghe \u00e8 fatta di fantasia, creativit\u00e0 e quindi di innovazioni dirompenti, nel caso specifico il confronto con altre tecniche concorrenti ci fa capire che la tecnologia mista LPF rappresenta un nuovo importante salto di qualit\u00e0, mettendo in sinergia la colata a pressione e la forgiatura a caldo.
Dopo oltre due anni di prove insieme a Costamp Group abbiamo la certezza che siamo di fronte ad una tecnologia produttiva ecocompatibile e sostenibile, in grado di realizzare getti in lega leggera con importanti requisiti di qualit\u00e0, di peso inferiore a parit\u00e0 di prestazioni, con risparmio nel numero di macchine, nei tempi ciclo, nella mano d\u2019opera e nei consumi energetici. I risultati ottenuti aprono il campo per applicazioni strutturali nel settore dell\u2019automobile, dei trasporti in genere, della meccanica e delle costruzioni, in sostanza per impieghi che richiedono caratteristiche meccaniche elevate. Abbiamo analizzato in particolare il caso delle ruote in alluminio, utilizzando uno stampo prodotto da Costamp Group per produrre in scala ridotta un cerchione da 19 pollici, gli esami radiografici mostrati nella figura 4 e i valori tipici rilevati riportati nella figura 5, ci indicano la interessante superiorit\u00e0 della macchina LPF rispetto alle tecniche tradizionali, e questo dato ci fa capire la misura del valore innovativo del processo. Siamo certi che lo sviluppo della tecnica LPF aiuter\u00e0 i nostri clienti a dare maggior valore aggiunto ai loro prodotti\u201d. <\/p>\n\n\n\n
\u201cAndiamo avanti al massimo su tutti i fronti, sviluppando le produzioni di prova e in semiscala, completando ed arricchendo il gi\u00e0 ampio database in modo da supportare gli utenti finali nell\u2019approccio ad una tecnologia nuovissima che riteniamo possa offrire ancora di pi\u00f9 e di meglio in termini di qualit\u00e0 e di competitivit\u00e0. E\u2019 gi\u00e0 stata ordinata da Costamp Group la prima macchina LPF da 2000 t, che sar\u00e0 equipaggiata con le periferiche dei nostri partner di Foundry Star Alliance e consegnata la prossima estate. Ci\u00f2 consentir\u00e0 a Costamp Group di porsi sul mercato come produttore di componenti innovativi LPF, ma anche di lotti minimi e campionature di getti per i clienti Idra, offrendo l\u2019opportunit\u00e0 di validare i propri prodotti prima di investire nelle nuove presse LPF, eliminando cos\u00ec tutti i rischi d\u2019investimento\u201d. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"