La pressofusione è un processo di fonderia in forma permanente in cui un metallo fuso viene iniettato ad alta pressione dentro uno stampo in acciaio. Si usa per leghe non ferrose a basso punto di fusione, come alluminio, zama e ottone, e dà componenti precisi, ripetibili e con buona finitura. La qualità del getto dipende direttamente dalla qualità dello stampo.
La pressofusione, spiegata da chi costruisce gli stampi
La pressofusione è la tecnica con cui si producono in serie componenti metallici di precisione, dalle parti dell’auto alle maniglie, iniettando metallo fuso ad alta pressione dentro uno stampo. È il corrispettivo, nel mondo dei metalli, di quello che lo stampaggio a iniezione è per le plastiche.
In questa pagina ti spieghiamo come funziona, le differenze tra camera calda e camera fredda e i metalli con cui si lavora. Lo facciamo da una posizione precisa: in FPM non fondiamo il metallo, ma da oltre 40 anni progettiamo e costruiamo gli stampi per la pressofusione di alluminio, zama e ottone, nella sede di Lodrino, in provincia di Brescia, con qualità certificata ISO 9001:2015. E un buon getto, prima di tutto, nasce da un buono stampo.
Cos'è la pressofusione
La pressofusione, in inglese die casting, è un processo di fusione in cui un metallo non ferroso allo stato liquido viene iniettato ad alta pressione dentro lo stampo, chiamato anche conchiglia o forma. Il metallo riempie rapidamente ogni dettaglio della cavità, si raffredda e solidifica prendendo la forma del pezzo, che viene poi estratto. Il componente ottenuto si chiama getto o pezzo pressofuso.
Rispetto ad altre fusioni, è proprio l’alta pressione a fare la differenza: assicura un riempimento completo anche delle geometrie più sottili e complesse, una buona finitura superficiale e tolleranze strette, con poca o nessuna lavorazione successiva. Per questo è la scelta tipica quando servono molti pezzi metallici uguali, leggeri e ben rifiniti. Lo stampo, in questo schema, è l’attrezzatura permanente che si riusa per migliaia o milioni di colate: è qui che entra in gioco il lavoro di FPM.
Come funziona il processo, passo per passo
Il ciclo di pressofusione ricorda quello dello stampaggio a iniezione delle plastiche, ma con metallo liquido e pressioni molto più alte. Si svolge sempre nelle stesse fasi, ripetute colata dopo colata.
01 Chiusura dello stampo
I due semistampi si serrano con una forte forza di chiusura, espressa in tonnellate, che deve resistere alla spinta del metallo durante l’iniezione.
02 Iniezione
Il metallo fuso viene spinto da un pistone nella cavità ad alta velocità e altissima pressione, fino a riempire ogni dettaglio.
03 Mantenimento e solidificazione
La pressione resta applicata mentre il metallo si raffredda e solidifica, per compensare il ritiro e tenere il getto compatto.
04 Apertura ed estrazione
Lo stampo si apre e gli estrattori liberano il getto. Si rimuovono materozza e bave, poi il ciclo riparte.
Le pressioni in gioco sono molto elevate. Per l’alluminio si superano i 10.000 psi, circa 70.000 KPa, valori che spingono il metallo in ogni angolo dello stampo e danno al pezzo la sua precisione. Spesso nel getto si integrano anche inserti metallici costampati, posizionati nello stampo e inglobati durante la colata, per esempio boccole, perni o filettature.
Camera calda e camera fredda
Esistono due varianti del processo, scelte in base al metallo da colare. Cambia il punto in cui il metallo viene dosato e iniettato, e di conseguenza la pressione di lavoro e il progetto dello stampo.
Nella pressofusione a camera calda il sistema di iniezione è immerso nel metallo fuso: il pistone pesca direttamente dal forno e inietta. È veloce ed efficiente, con cicli rapidi, ma adatta solo alle leghe a basso punto di fusione, come la zama. Le pressioni di lavoro sono più contenute, in genere tra 2 e 15 MPa.
Nella pressofusione a camera fredda il metallo viene dosato di volta in volta in una camera separata e poi iniettato dal pistone. È la via obbligata per le leghe a temperatura di fusione più alta, come l’alluminio, che rovinerebbero un sistema a camera calda immerso nel bagno. Le pressioni sono molto più alte, in genere tra 15 e 150 MPa.
| Caratteristica | Camera calda | Camera fredda |
|---|---|---|
Iniezione | sistema immerso nel metallo fuso | metallo dosato in camera separata |
Metalli tipici | zama, leghe di zinco, magnesio | alluminio, ottone, leghe alto-fondenti |
Pressione di lavoro | circa 2-15 MPa | circa 15-150 MPa |
Velocità di ciclo | alta | più bassa |
Sollecitazione dello stampo | minore | shock termici e pressioni elevate |
La scelta tra le due non è un dettaglio: cambia il progetto dello stampo, gli acciai con cui lo si costruisce e i trattamenti che dovrà sopportare. È uno dei primi aspetti che valutiamo quando ci porti un progetto di pressofusione.
| Metallo | Camera | Punto di fusione indicativo | Caratteristiche | Impieghi tipici |
|---|---|---|---|---|
Alluminio | fredda | circa 660 °C | leggero, resistente, buona conducibilità | automotive, illuminazione, meccanica |
Zama (lega di zinco) | calda (talvolta fredda) | circa 380-420 °C | precisione, bella finitura, dettagli fini | serrature, accessori moda, maniglie |
Magnesio | calda o fredda | circa 650 °C | il più leggero dei metalli strutturali | elettronica, parti leggere |
Ottone | fredda | circa 900-940 °C | robusto, resistente alla corrosione | rubinetteria, raccordi |
La pressofusione dell’alluminio è la più diffusa: dà pezzi leggeri, resistenti e con buona conducibilità, usati nell’automotive, nell’illuminazione e nella meccanica. Per il suo punto di fusione elevato si lavora a camera fredda, con stampi progettati per resistere a shock termici importanti.
La pressofusione della zama, una lega di zinco con alluminio, magnesio e rame (nota anche come zamak), si presta a particolari di precisione e dal bell’aspetto, come componenti di serrature, accessori moda, maniglie e oggettistica. Fonde a temperature più basse e si lavora soprattutto a camera calda, anche se in alcuni casi si usa la camera fredda. Si distingue dallo zinco puro proprio per gli elementi della lega, che la rendono più resistente e stabile a parità di facilità di colata.
L’ottone è scelto dove servono robustezza e resistenza alla corrosione, come nella rubinetteria, mentre il magnesio è il più leggero tra i metalli strutturali e trova spazio dove il peso conta davvero. FPM costruisce stampi per la pressofusione di questi metalli non ferrosi, calibrando acciai e trattamenti sul metallo da colare e sui volumi.
Vantaggi della pressofusione e differenza con la fusione per gravità
Il motivo per cui la pressofusione è così usata sta nel rapporto tra qualità e volumi. Una volta pronto lo stampo, ogni getto esce con la stessa precisione, una buona finitura superficiale e pareti sottili difficili da ottenere con altre fusioni, il tutto a un costo per pezzo basso sui grandi numeri. I componenti sono leggeri e resistenti, e spesso pronti all’uso con poche o nessuna lavorazione.
La differenza rispetto alla fusione per gravità, in cui il metallo cola nello stampo per effetto del solo peso, è proprio la pressione: nella pressofusione il metallo viene spinto con forza, quindi riempie meglio i dettagli, dà tolleranze più strette e cicli più rapidi. La fusione per gravità e la fusione in sabbia restano valide per pezzi più semplici, per geometrie molto spesse o per piccole serie, dove l’investimento in uno stampo da pressofusione non si giustifica.
In sintesi, la pressofusione conviene quando servono volumi alti, precisione e ripetibilità. È lo stesso criterio dello stampaggio a iniezione delle plastiche: l’attrezzatura costa, ma si ripaga sui numeri.
Lo stampo per pressofusione: è qui che si decide la qualità del getto
Un getto preciso, lotto dopo lotto, dipende prima di tutto dallo stampo per pressofusione. Deve resistere all’ingresso del metallo fuso ad alta pressione e ai continui shock termici senza deformarsi, con un raffreddamento studiato e un’estrazione che non danneggi il pezzo. Si costruisce in acciaio per lavoro a caldo ed è fatto di due semistampi, una parte fissa e una mobile, con cavità, canali di colata, sistema di raffreddamento ed espulsori.
La differenza tra camera calda e camera fredda si sente proprio nello stampo: pressioni e temperature diverse richiedono acciai, trattamenti e geometrie di raffreddamento diversi. È un lavoro in cui l’esperienza conta moltissimo, perché un dettaglio sbagliato nello stampo si ripete su ogni singolo getto.
È esattamente ciò che facciamo da oltre 40 anni: progettiamo e costruiamo gli stampi per pressofusione di alluminio, zama e ottone, a camera calda e fredda, con inserti costampati quando servono. Se hai un progetto di pressofusione, partiamo dal getto che vuoi ottenere e costruiamo lo stampo giusto per produrlo.
Hai un progetto di pressofusione? Costruiamo lo stampo giusto per il tuo getto.
Domande frequenti sulla pressofusione
Come funziona la pressofusione?
Un metallo non ferroso viene fuso e iniettato ad alta pressione dentro uno stampo, dove riempie la cavità, si raffredda e solidifica prendendo la forma del pezzo. A getto solido lo stampo si apre e il componente viene estratto, poi il ciclo ricomincia.
Cosa significa pressofusione?
È la fusione sotto pressione di metalli non ferrosi: il metallo liquido non cola per gravità, ma viene spinto con forza dentro lo stampo. Il pezzo ottenuto si chiama getto o componente pressofuso.
Qual è la differenza tra fusione per gravità e pressofusione?
Nella fusione per gravità il metallo riempie lo stampo per effetto del proprio peso; nella pressofusione viene iniettato ad alta pressione. La pressofusione dà tolleranze più strette, pareti più sottili e cicli più rapidi, ed è preferita sui grandi volumi.
Qual è la differenza tra camera calda e camera fredda?
Nella camera calda il sistema di iniezione è immerso nel metallo fuso e lavora a pressioni più basse, adatte a leghe basso-fondenti come la zama. Nella camera fredda il metallo è dosato a parte e iniettato a pressioni molto più alte, necessarie per leghe come l’alluminio.
Cos'è la zama e in cosa differisce dallo zinco?
La zama, o zamak, è una lega di zinco con alluminio, magnesio e rame. Rispetto allo zinco puro è più resistente e stabile, e fonde a temperature basse: per questo si presta alla pressofusione a camera calda di particolari di precisione.
Quali metalli si lavorano con la pressofusione?
Soprattutto metalli non ferrosi: alluminio (a camera fredda), zama, magnesio e ottone. FPM costruisce stampi per la pressofusione di alluminio, zama e ottone.
Perché lo stampo è così importante nella pressofusione?
Perché lo stampo è l’attrezzatura permanente che dà forma a ogni getto: la sua precisione, il raffreddamento e la resistenza agli shock termici determinano la qualità del pezzo, lotto dopo lotto. Un difetto nello stampo si ripete su tutta la produzione.