Ottimizzazione del processo di pressocolata per componenti ad alta integrità superficiale

The research objective is to evaluate and optimize the high integrity casting process for zinc-aluminum-copper alloys so as to achieve high surface quality castings. The main aim is to minimize the time dedicated to secondary processes’ and to achieve a near net-shape product by optimizing the predictability of imperfections during the product and die design. In response, a predictive model for surface flaw diagnosis was developed, which analyzes the filling and cooling paths created with the use of fluidodynamic simulation. The work provides the definition of the most common faults, the characterization of their morphology, origin and effect on further processing, the identification of process variables that generate their onset and the dynamics influence on their distribution. The results were proved relevant for reducing the faults both with technological parameter variations as well as from the product and die design point of view. The research was founded on practical cases thanks to the cooperation of a die casting company. The conclusions were employed for the design of a new mold that is currently in production.

Lo scopo del presente lavoro è quello di ottimizzare il processo di pressofusione ad alta integrità per leghe di zinco-alluminio-rame con la finalità di ottenere getti ad alta qualità superficiale. L’ obiettivo è ottenere la prevedibilità degli inestetismi in fase di progettazione così da incrementare la qualità finale ottenibile a lato pressa fino a giungere ad un prodotto per il quale le lavorazioni secondarie siano ridotte al minimo. Si è sviluppato quindi un modello predittivo per la diagnosi di tali criticità durante il riempimento e la solidificazione, attraverso l’analisi dei percorsi di riempimento e di raffreddamento, tramite l’impiego di simulazione con metodo ad elementi finiti MagmaSoft. Il percorso ha previsto la definizione dei difetti più ricorrenti, la caratterizzazione della morfologia, dell’ origine e degli effetti sulle lavorazioni successive, l’ individuazione delle variabili di processo che ne causano l’ insorgenza, le dinamiche influenti sulla distribuzione. I risultati ottenuti si sono rivelati validi per ridurre l’ insorgenza della difettosità sia con interventi dal punto di vista dei parametri tecnologici sia dal punto di vista progettuale. La ricerca si è avvalsa della collaborazione principale dell’ azienda Bruschi S.p.A e si è basata pertanto su casi pratici. Le conclusioni sono state impiegate per la progettazione di un nuovo stampo attualmente impiegato in produzione.