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79
Tolleranze di processo
Tolleranza di progetto
< Tolleranza di processo > tolleranza di processo
Nessuna aggiunta di sovrametalli Aggiunta di sovrametalli
Lavorazioni successive per asportazione
In base alle tolleranze ottenibili dal processo è possibile stabilire se è necessario aggiungere materiale per ottenere le tolleranze richieste successivamente per asportazione di materiale
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80
Nella tabella UNI 6225-73 sono precisate le tolleranze dimensionali e i sovrametalli per la lavorazione meccanica dei getti di acciaio non legato (UNI 3150-68), colati in sabbia. Le tolleranze sono bilaterali (disposte a cavallo della linea dello zero).
Dimensione nominale
(mm)
Massima
dimensione del
getto grezzo
fino a 80
mm
oltre 80
fino a
180
oltre 180
fino a
315
oltre 315
fino a
500
oltre 500
fino a
800
oltre 800
fino a
1250
oltre
1250
fino a
1600
oltre
1600
fino a
2500
(mm) A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C
fino a 120 6 4 3 7 5 4 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
oltre 120 fino a 500 7 5 4 8 5 5 10 6 6 14 8 7 - - - - - - - - - - - -
oltre 500 fino a 250 8 5 5 9 6 6 11 7 7 15 9 8 18 11 9 20 13 - - - - - - -
oltre 1250 fino 2500 9 6 6 10 7 7 12 8 8 16 10 9 20 12 10 22 14 11 25 15 - 30 17 -
si distinguono 3 gradi di precisione:Getti singoliAmpiaA
NumerositàTolleranzaGrado di precisione
Getti di serieStrettaC
Getti ripetutiMediaB
Tolleranze
dimensionali
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Dimensione nominale
(mm)
Massima
dimensione del
getto grezzo
fino a 80
mm
oltre 80
fino a
180
oltre 180
fino a
315
oltre 315
fino a
500
oltre 500
fino a
800
oltre 800
fino a
1250
oltre
1250
fino a
1600
oltre
1600
fino a
2500(mm)
A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C
fino a 120 6 3 4 7 5 5 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
oltre 120 fino a 500 6 4 5 7 5 5 8 6 6 10 7 7 - - - - - - - - - - - -
oltre 500 fino a 250 7 5 5 8 6 6 9 7 7 11 8 8 12 9 8 13 10 - - - - - - -
oltre 1250 fino 2500 8 7 6 9 7 7 10 9 8 12 10 9 13 10 19 14 12 10 15 13 - 17 14 -
Sovrametalli
Nel caso in cui le tolleranze ottenibili sono più larghe di quelle richieste occorre aggiungere sovrametallo in dipendenza delle dimensioni (massime e nominali) e della tipologia del getto
Vale lo stesso discorso nel caso di rugosità ottenibili più scadenti di quelle richieste: occorre aggiungere sovrametallo al fine di permettere mediante lavorazioni successive di produrre le finiture desiderate.
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Quota Tolleranza Caso 1 Caso 2 Caso 1 con Caso 2 connominale intrinseca sovrametallo sovrametallodel grezzo del processo
Effetto dimensioni massime Effetto della dimensione da lavorare
errore = 1° di inclinazione errore = 1% sul ritiro
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Sovrametallo (considerazioni )
sovrammetallo
- all'aumentare delle dimensioni
- all’aumentare della precisione richiesta
- fusioni di serie
aumenta
diminuisce
costante
variabile - per semplificare l' anima
- favorire la solidificazione direzionaleSOPRAMMETALLO VARIABILE
SOPRAMMETALLO COSTANTE
MATEROZZA
SOPRAMMETALLO
VARIABILE
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METALLO
FUSO
PROBABILI ZONE di EROSIONE
METALLO
FUSO
DISEGNO CORRETTODiverse condizioni per angoli e spigoli
GETTO
ANGOLO
SPIGOLO
R
r
per ridurre erosione della formadurante la colata
per ridurre rischi di rotturadurante la solidificazione
per ridurre concentrazionidi tensioni durante l’uso
Raggi di raccordo
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Tfs Ta Lf = Li ( 1 - α ∆ T )
La forma ha modificato le sue dimensioni
Il metallo si ritira in modo dipendente anchedalla configurazione geometrica
Le anime funzionanoda vincoli
Ritiri lineari per getti colati in sabbia (valori indicativi)
MATERIALI RITIRO (%)
Getti piccoli Getti medi Getti grandi
GHISE GRIGIE 1 0.85 0.7
GHISE MALLEABILI 1.4 1 0.75
GHISE LEGATE 1.3 1.05 0.35
ACCIAIO 2 1.5 1.2
ALLUMINIO e LEGHE 1.6 1.4 1.3
BRONZI 1.4 1.2 1.2
OTTONI 1.8 1.6 1.4
LEGHE di
MAGNESIO
1.4 1.3 1.1
Ritiro
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PROGETTAZIONE DELLA FORMAPROGETTAZIONE DELLA FORMA
realizzazione della cavità all’interno della formanella quale verrà colato il metallo liquido
transitorio
transitoria modello
forma permanente
permanente
forme transitorie - possono essere distrutte dopo la colata materiale: terra di fonderia- devono permettere l’estrazione del modello piano di separazione
forme permanenti - devono essere resistenti e durature materiale metallico- devono permettere estrazione del pezzo angoli di sformo
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Ciclo di formatura in terra
SPECIFICHE DEL
COMPONENTE
COSTRUZIONE
DEL MODELLO
PREPARAZIONE
MATERIALI DI
FORMATURA
PREPARAZIONE
DELLA FORMAFUSIONE
COLATA
SOLIDIFICAZIONE E
RAFFREDDAMENTO
APERTURA DELLA
FORMA /
DISTAFFATURA
FINITURA /
SBAVATURA /
STERRATURA /
SMATEROZZAMENTO
CONTROLLI
TRATTAMENTI
TERMICI
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Forma e modello
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modello dell’oggetto da produrre
modello all’interno della staffa
dal momento che il modello deve essere riutilizzato (modello permanente) come si fa ad estrarlo senza danneggiarlo?
piano di separazione delle staffe
Scelta del piano di separazione
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VALORI DELLO SFORMO s in mm e in %
dell' ANGOLO di SFORMO β
ALTEZZA delMODELLO
(mm)
SFORMO Angolo di sformo
β
s (mm) (%)
fino a 40 0.5 1.25 1'30''
40 - 59 0.75 1.8 - 1.2 1'
60 - 119 1 1.7 - 0.8 40''
120 - 159 1.5 1.7 - 0.8 40''
160 - 199 1.75 1.1 - 0.9 40''
200 - 249 2 1.0 - 0.8 30''
250 - 299 2.5 1.0 - 0.8 30''
300 - 399 3 1.0 - 0.75 30''
400 - 499 3.5 0.9 - 0.8 30''
>= 500 4 <= 0.8 30''
I valori di questa tabella sono di preferenza da adottare per modelli METALLICI, lavorati amacchina, possibilmente fissati su placche e ben finiti. La sformatura dovra' essere fatta convibratori e con guide o, meglio, su macchine a sformare.
per permettereestrazione del modello
H
IMPRONTA
MODELLO
Angoli di sformo
Il modello deve essere modificato per una necessità tecnologica
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L / D >> 1
L / D << 1
Disposizione dell’impronta nella forma
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Eliminazione sottosquadri
problema soluzioni
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5. Realizzazione tirate d’aria
Preparazione della forma
0: preparazione del modello
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Pezzo con una superficie piana
Pezzo forato
Esempi di forme allestite
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L / D >> 1
L / D << 1
Disposizione dell’impronta nella forma
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SCOSSA COMPRESSIONE SFORMATURA
PIATTO DI COMPRESSIONE
STAFFA
PLACCA MODELLO
TAVOLA
CANDELE PER LA SFORMATURA
PISTONE DI SCOSSA
PISTONE DI COMPRESSIONE
1
2
5
7
6
3
4
1
2
3
4
5
6
7
TRAMOGGIA
PALETTA ROTANTE
TESTA DI LANCIO
FORMATURA A LANCIO CENTRIFUGO
ENTRATA TERRA
FORMATURA DALL' ALTO
FORMATURA DAL BASSO
Macchine per formatura
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Realizzazione di fori ciechi o passantiper mezzo di occupazione di una partedel getto con materiale di formatura
portata d’anima
Staffa inferiore
terra di formatura
animagetto
requisiti delle anime
- maggiore refrattarietà
- elevata resistenza meccanica fino al termine della solidificazione
- friabilità
Anime
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99
realizzazione delle anime
cassa d’anima soffiaggio delle anime
armatura armature semplici tirate d’aria interneall’anima
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100
L ≤ 5D3S ≤ D
L ≤ 3D2S ≤ D ≤ 3S
L ≤ DD < 2 S
S SD
L ≤ 3D3S ≤ D
L ≤ 2D2S ≤ D ≤ 3S
P ≤ D/2D < 2 S
S SD
LP
Dimensionamento delle anime
Le anime devono sopportare sollecitazioni termiche e sollecitazioni meccanicheQuindi non devono essere troppo snelle e non devono essere circondate da troppo liquido
Inflessione e conseguente eccessiva deformazione (tolleranze) o rottura
Sovra-cottura e conseguente difficoltà di rimozione
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101
Caratteristiche richieste
1 plasticita' (scorrevolezza)
2 coesione
3 refrattarieta'
4 permeabilita'
5 sgretolabilita'
R
% argilla
R
% acqua
• Sabbia silicea (SiO2)
• argilla (soprattutto bentonite)
• acqua (ha il compito di conferire
potere legante all’argilla)
Materiali per la formatura in terra
grani tondeggiantidiametro uniforme
grani grossi e piccoli- porosità+ resistenza
grani spigolosi+ legante+ resistenza- refrattarietà
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102
sabbia indice AFSmolto grossa < 18grossa 18-35media 35-60fina 50-150finissima >150
Indice di finezza 4096 / 87.2 47
10050.0
12.86.4Argilloide
409687.243.6Totale
30010.5300-fondo
0002000.053270
840.60.31400.074200
200211000.105140
49073.5700.149100
11002211500.21070
13603417400.29750
480168300.4240
723.61.8200.5930
1010.5100.8420
00051.6812
00033.366
ProdottoTrattenuto
(g) (%)
FattoreMaglia
(mm)
Numero
ANALISI GRANULOMETRICA DI SABBIA
+
forma del grano
distribuzione granulometrica
finitura superficiale
+
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103
Influenza
dell’evaporazione
dell’acqua
superficiale e
condensazione
negli strati più
profondi
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104
Legante
naturale argilla o bentonite
forti 16%semigrasse 6-16% materiale di colatamagre 5-8% peso del gettosilicee <5% in funzione di spessore della parete
numero di pezzisinteticoinorganico silicato sodico
cemento
organico resine fenolichefuraniche…..
tabella
soffiaggiocompattazione pressatura
vibrazione
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105
ariaTa CO2
Na2O . x SiO2 + CO2 -> Na2CO2 + SiO2
indurimentofornocampi alta frequenza
a caldo aria caldautensili caldiradiazione infrarossa
breve (sec)tempi medio (min)
lungo (ore)
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106
Lavorazione delle terre
terra usata sabbia nuova
rottura zolle essiccazioneseparazione parti metallichesetacciaturaseparazione delle polveri acqua
agglomerantenero minerale
dosaturamolazzaturadisintegrazione
formatura
Molazza
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107
Prove sulle terre
1. determinazione del tenore di argilla
si effettua lavando la sabbia e valutando la differenza in peso
(strumento : “levigatore”)
2. indice di finezza
setaccio in colonna in serie decrescente
3. contenuto di umidita’
strumento che impiega carburo di calcio CaC2 che reagisce con
l’acqua provocando un aumento di pressione.
4. Prove meccaniche
5. COESIONE A VERDE / SECCOCompressione statica e dinamica mediante “coesimetri”
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