L’uso della pressofusione è molto popolare nella costruzione di componenti per il settore costruzioni e quello delle automazioni, ma il settore in cui viene utilizzato più spesso è l’industria automobilistica. Difatti, le auto hanno diverse parti che possono essere prodotte tramite pressofusione, tanto che il moderno processo di pressofusione era stato pensato in origine per l’industria automobilistica.

Usando la pressofusione spesso non sono necessarie ulteriori lavorazioni dopo lo stampaggio: non solo la sua precisione è del 99.8%, ma i prodotti pressofusi possono anche essere utilizzati grezzi, dato che hanno comunque una finitura esteticamente piacevole. Dello zinco usato nel mondo, circa il 28% trova applicazione nell’industria automobilistica, seguita dal settore costruzioni e hardware.

Lo zinco è diventato uno dei metalli più importanti nell’industria automobilistica, specialmente per prodotti come alloggiamenti delle serrature, nottolini, retrattori e pulegge nei sistemi delle cinture di sicurezza, ma anche per l’albero a camme e i componenti dei sensori. Utilizzando questo metallo e le sue leghe, è possibile ottenere una forza, duttilità e malleabilità impossibile da ottenere con altri materiali.

Inoltre, lo zinco può essere la scelta corretta per ottenere componenti di alta qualità estetica, con tolleranze strette e impossibili da ottenere con altri materiali, e per ottenere rilievi e scanalature per ingranaggi o altre parti meccaniche.

Componenti pressofusi del settore automobilistico

Come detto precedentemente, il settore automobilistico è quello in cui più si usa la pressofusione: utilizzando lo zinco e le sue leghe è possibile produrre componenti di alta qualità estetica, con tolleranze strette e fisse per la morfologia delle forme. Le leghe di zinco sono utilizzate anche per la placcatura grazie ai suoi molti benefici, come il miglioramento della resistenza alla corrosione.

Qui sotto potete trovare una selezione di esempi di parti producibili con zinco placcato:

• Dettagli dell’abitacolo interno
• Componenti del tetto apribile
• Componenti meccaniche
• Parti del motore e altre componenti interne
• Apparato del servosterzo
• Parti dei freni
• Componenti per sistemi di condizionamento
• Parti del telaio
• Componenti del controllo del clima
• Sistema di alimentazione

Nel prossimo paragrafo, procederemo ad elencare i vantaggi delle leghe di zinco.

Vantaggi delle leghe di zinco

Le leghe di zinco pressofuse permettono di sviluppare prodotti e di semplificare la produzione, offrendo un prodotto finale durevole. La forza dello zinco, la sua duttilità e stabilità permette agli specialisti di ottenere un prodotto migliore e più resistente. È questa alta duttilità che rende lo zinco ideale per i processi di pressofusione, in cui è necessario sostenere la pressione e l’espansione evitando che il metallo si spezzi.

Confronto tra lo zinco e altri materiali

Ogni lega ha le sue caratteristiche in termini di proprietà meccaniche e fisiche: questi fattori sono fondamentali per determinare la longevità, la forza e la funzionalità dei prodotti. La complessità del prodotto, lo spessore delle sue pareti e la precisione richiesta influenzerà la sua producibilità: questi elementi devono essere considerati punti fondamentali per organizzare al meglio la produzione di pressofusi.

Ci sono diversi metodi di pressofusione, a seconda dello scopo del progetto e della scelta del metallo: due di questi sono camera calda e camera fredda. La camera calda è ideale per quei metalli con basso punto di fusione, come ad esempio lo zinco o il magnesio, mentre la camera fredda viene utilizzata per leghe come l’alluminio, che hanno temperature di fusione più elevate.

Le leghe di zinco devono competere con altri materiali nell’industria della pressofusione: l’alluminio, il ferro fuso, l’ottone lavorato, l’acciaio lavorato e il magnesio sono i metalli più comunemente utilizzati nei prodotti pressofusi, oltre allo zinco. La scelta della lega è un’operazione difficile: un pressofusore deve studiare le applicazioni, la densità del materiale, la resistenza alla trazione e allo snervamento, la temperatura di fusione e l’elasticità per ottenere un risultato migliore, che soddisfi i requisiti funzionali ed estetici.

Leghe di zinco vs Alluminio

Una delle maggiori differenze tra lo zinco e l’alluminio è la bassa temperatura di fusione dello zinco e il fatto che necessiti di pressione inferiore durante la pressofusione. Per questo motivo le leghe di zinco sono le più fondibili. Avere una bassa temperatura di fusione garantisce una vita dello stampo maggiore, e, dal momento che gli stampi sono costosi, utilizzarli più a lungo è economicamente vantaggioso per la produzione di grandi volumi.

Inoltre, lo zinco può essere fuso ad alte pressioni in camera calda, un processo meno costoso della fusione in camera fredda; utilizzando la pressofusione in camera calda è possibile inoltre aumentare la velocità produttiva. Le leghe di alluminio, d’altra parte, sono solitamente fuse con una procedura in camera fredda, meno efficiente del sistema a camera calda utilizzato per lo zinco.

Inoltre, lo zinco è più adatto alla produzione di componenti ricche di dettagli e richiede poche lavorazioni e finiture dopo l’espulsione del componente dallo stampo: le basse pressioni e il basso punto di fusione reduce lo shock termico durante la fusione, donando al pressofuso una superficie più liscia. Inoltre, la maggiore formabilità e lavorabilità dello zinco fornisce un netto vantaggio sui costi delle finiture e dell’assemblaggio.

In generale, lo zinco ha una miglior precisione, angoli di sformo più stretti, la possibilità di forature più piccole e lunghe, oltre che di pareti più sottili, una vita di stampo maggiore, maggiore forza tensiva, maggior lavorabilità, costi di stampaggio inferiori, maggior varietà di finiture e rivestimenti, oltre ad essere un materiale anti-scintille.

Leghe di zinco vs Ferro fuso

Lo zinco, in confronto al ferro fuso, ha costi di fusione più bassi, maggiore precisione e una conduttività termica ed elettrica maggiore. Tuttavia è difficile fare un paragone tra il ferro fuso e le leghe di zinco poiché ci sono diversi materiali per la fusione del ferro, ognuno con diverse proprietà, ragion per cui risulta difficile definire delle caratteristiche generiche per ognuno.

Leghe dello zinco vs Ottone lavorato

Le leghe dello zinco hanno costi di lavorazione e di materia prima più bassi, una percentuale di scarti minore e tolleranze equivalenti o superiori a quelle ottenibili con l’ottone lavorato. Come nel caso precedente, il termine ottone definisce un ampio spettro di materiali per pressofusi, con diverse proprietà meccaniche per cui risulta impossibile definire un confronto con ognuna di esse.

Leghe di zinco vs Acciaio lavorato

In confronto all’acciaio lavorato, lo zinco ha costi di produzione inferiori, una maggior resistenza alla corrosione ed tolleranze equivalenti o superiori.

Leghe di zinco vs Pressofusi in magnesio

Una delle maggiori differenze tra il magnesio e le leghe di zinco è che le leghe di zinco necessitano di temperature e pressione minori per la fusione. A differenza del magnesio, che richiede un particolare trattamento per la resistenza alla corrosione e la finitura, le leghe di zinco offrono una miglior resistenza alla corrosione e una miglior qualità superficiale subito dopo l’estrazione del pezzo dallo stampo.

Il magnesio ha una bassa densità e, come lo zinco, può essere prodotto tramite pressofusione ad alta pressione in camera calda: per questo motivo, entrambi hanno un tempo ciclo minore rispetto a quello dell’alluminio. Tuttavia, le proprietà dello zinco sono superiori a quelle del magnesio sotto ogni aspetto.

Lo zinco, se comparato al magnesio, ha costi di lavorazione più bassi, permette angoli di sformo minori, maggior precisione, rigidità superiore, maggior resistenza alla tensione e alla corrosione, maggior modellabilità, una vita di stampo superiore, più opzioni di finitura superficiale ed è un materiale anti-scintille.

Alcuni casi di interesse

L’uso della pressofusione di zinco permette una serie di finiture che sarebbero impossibili da ottenere con alter leghe, garantendo prodotti con alto coefficiente tecnologico e un importante valore estetico.

Bruschi ha oltre 70 anni di esperienza con i clienti di diverse industrie, inclusa quella automobilistica, l’illuminotecnica, i piccoli elettrodomestici, sistemi di chiusura per porte e finestre. Il poter contare su una conoscenza che si estende a diversi campi permette ai designer di offrire ai propri clienti soluzioni alternative ispirate da altri settori e che permettono di garantire la massima qualità nella scelta del materiale, nelle lavorazioni, nella produzione e nella durata del prodotto.

In oltre, una fase di analisi precedente al design dello stampo porta a proposte mirate alla riduzione degli scarti e ad una minimizzazione dei costi di produzione.

Vediamo ora alcuni casi di interesse nel settore automobilistico.

Caso 1 – Una nuova finitura per evitare le bolle

Un’importante cliente del settore automotive ha chiesto a Bruschi di produrre un componente per risolvere un problema con la percentuale di scarti: questo componente era già in produzione presso un altro fornitore, ma aveva un tasso di scarto del 25% a causa delle bolle che apparivano dopo l’applicazione del rivestimento galvanico.

Bruschi ha concentrato i suoi sforzi, insieme alla sua rete di fornitori, per evitare la formazione delle bolle. La soluzione è stata di cambiare la finitura: passando dalla galvanica alla passivazione, si è avuta una grossa riduzione del tasso di scarto dovuto alla presenza di bolle, che è passata dal 25% alle poche parti per milione.

Caso 2 – Una nuova finitura per migliorare la resistenza allo spray salino

Un cliente del settore automotive aveva richiesto a Bruschi una soluzione per migliorare la resistenza al test dello spray salino di un prodotto. Questo componente aveva bisogno di un’elevata resistenza allo SST per un nuovo progetto, nel quale il pezzo sarebbe stato assemblato su auto di lusso.

La resistenza allo spray salino è data da un particolare trattamento chiamato Fe/Zn: per le auto subcompatte la resistenza garantita era di 120 ore. Tuttavia, questo trattamento non era adatto alle auto di lusso. Il nuovo obiettivo era di spingere la resistenza fino alle 1000 ore. Grazie all’esperienza di Bruschi e al suo network di fornitore, il cliente è riuscito a raggiungere il suo obiettivo tramite un particolare trattamento galvanico, che ha portato la resistenza allo spray salino oltre le 1000 ore.