Il flusso controllato del metallo è una caratteristica fondamentale e distintiva di stampi per colata a bassa pressione . È un principio fondamentale che distingue questo metodo di fusione dalle tradizionali tecniche di fusione ad alta pressione.

Differenziale di pressione:

Il concetto fondamentale del flusso controllato del metallo negli stampi per colata a bassa pressione risiede nell'applicazione di un differenziale di pressione relativamente basso per spostare il metallo fuso da un crogiolo o da un forno di attesa nella cavità dello stampo. Questo differenziale di pressione è tipicamente compreso tra 1 e 1,5 bar, significativamente inferiore alle alte pressioni utilizzate in metodi come la pressofusione ad alta pressione. L'utilizzo della bassa pressione consente un riempimento dello stampo più graduale e controllato con precisione.

Il basso differenziale di pressione viene generalmente ottenuto mantenendo un sistema sigillato, in cui il metallo fuso nel crogiolo è esposto ad un'atmosfera controllata, spesso costituita da aria o gas inerti. Regolando la pressione applicata alla superficie del metallo fuso, la portata può essere attentamente regolata per ottenere le caratteristiche di riempimento desiderate. Questo approccio controllato riduce al minimo la turbolenza, che è una fonte comune di difetti nei getti, come porosità da gas e vuoti di ritiro.

Assistenza alla gravità:

Nella fusione a bassa pressione, la gravità gioca un ruolo significativo nel facilitare il flusso controllato del metallo. Il metallo fuso nel crogiolo è tipicamente posizionato ad un'altezza maggiore rispetto alla cavità dello stampo. Di conseguenza, la gravità aiuta a guidare il metallo nello stampo. Questa forza gravitazionale, insieme al basso differenziale di pressione, garantisce un flusso regolare, controllato e uniforme.

L'uso della gravità riduce al minimo la necessità di un'eccessiva forza meccanica o pressione idraulica, che possono causare turbolenze e difetti. Questo approccio delicato e assistito dalla gravità consente il riempimento efficiente dello stampo senza sottoporre il metallo fuso a bruschi cambiamenti di velocità o direzione, riducendo la probabilità di problemi come intrappolamento di aria e errori di funzionamento.

Controllo riempimento stampo:

Un altro aspetto critico del flusso controllato del metallo è il controllo preciso del processo di riempimento del metallo. Questo controllo si ottiene attraverso la progettazione del sistema di colata, che comprende componenti come la vasca di colata, il canale di colata e il canale di colata. La vasca di colata raccoglie il metallo fuso dal crogiolo, mentre il canale di colata e il canale di colata lo guidano nella cavità dello stampo.

Il design e le dimensioni di questi componenti del sistema di colata sono attentamente progettati per garantire un flusso graduale e uniforme del metallo. Le loro dimensioni, forma e posizionamento sono ottimizzati per prevenire turbolenze e intrappolamenti d'aria. In sostanza, il sistema di colata agisce come un buffer idraulico, consentendo al metallo di fluire in modo costante e uniforme nello stampo.

Inoltre, la progettazione del sistema di colata considera fattori quali la temperatura, la viscosità e la portata del metallo. Questi parametri sono adattati alla lega specifica da colare, garantendo che il metallo si comporti in modo prevedibile e coerente durante il processo di riempimento.

Minimizzazione dell'ossidazione:

Oltre a controllare il flusso del metallo fuso, gli stampi per colata a bassa pressione incorporano funzionalità per ridurre al minimo l'ossidazione. L'esposizione all'ossigeno può portare alla formazione di ossidi sulla superficie del metallo, che possono compromettere la qualità della fusione. Per mitigare questo problema, l'atmosfera controllata attorno al metallo fuso è spesso inerte, come l'azoto o l'argon, che previene l'ossidazione e aiuta a mantenere la purezza del metallo.