La sabbia da fonderia ceramica prerivestita è un materiale di alta qualità e ad alte prestazioni, utilizzato nell’industria della fusione per la realizzazione di anime in sabbia complesse e ad alta tolleranza. Rappresenta la combinazione di due tecnologie avanzate:
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Sabbia da fonderia ceramica: il materiale di base, noto anche come “perle di ceramica” o “sabbia ceramica sferica”, è ricavato artificialmente dalla bauxite calcinata (ricca di allumina, Al₂O₃) che viene fusa in un forno ad arco elettrico e poi soffiata o filata per formare grani sferici ad alta refrattarietà.
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Pre-rivestito: si riferisce al processo in cui ogni singolo granello di questa sabbia ceramica viene uniformemente rivestito con uno strato di resina termoindurente (più comunemente una resina fenolica) e un catalizzatore prima di arrivare alla fonderia.
In parole povere, si tratta di sabbia ceramica sferica, rivestita di resina e pronta all’uso, fornita alle fonderie specificamente per la produzione di anime.
Caratteristiche e vantaggi principali
Questa combinazione offre proprietà superiori rispetto alle sabbie pre-rivestite standard (come quelle a base di sabbia silicea):
| Caratteristica | Beneficio |
|---|---|
| Forma sferica e bassa area superficiale | • L’eccellente fluidità riempie completamente e uniformemente le complesse scatole d’anima. • Minore richiesta di resina per ottenere la stessa resistenza (riducendo i costi e la generazione di gas). • L’elevata densità di riempimento crea anime dense e resistenti con una buona finitura superficiale. |
| Refrattarietà molto elevata (>1800°C / 3272°F) | • Resiste al burn-in/burn-on (il metallo si attacca alla sabbia), particolarmente critico per la fusione di acciaio, acciaio legato e acciaio inossidabile . • Consente la fusione di metalli ad alta temperatura senza degradazione della sabbia. |
| Espansione termica prossima allo zero | • Elimina i difetti di venatura e fessurazione causati dall’espansione del nucleo a contatto con il metallo fuso. Questo è il suo più grande vantaggio rispetto alla sabbia silicea. |
| Elevata stabilità termica e inerzia | • Chimicamente inerte, previene le reazioni con gli ossidi metallici che possono causare la fusione . • Eccellenti proprietà di sformatura ; il nucleo si rompe facilmente dopo che il metallo si è solidificato, anche da passaggi interni complessi. |
| Elevato rapporto resistenza-resina | • I nuclei possono essere resi più sottili e più resistenti contemporaneamente, consentendo la produzione di geometrie più complesse e delicate. |
Applicazioni primarie
La sabbia da fonderia ceramica prerivestita non viene utilizzata per tutte le fusioni. È una soluzione specializzata per applicazioni impegnative in cui i suoi vantaggi giustificano il costo più elevato. Il suo utilizzo principale è nella produzione di anime per:
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Industria automobilistica: l’applicazione per eccellenza. Utilizzato per realizzare nuclei complessi a pareti sottili per:
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Blocchi motore e testate dei cilindri (camicie d’acqua, gallerie dell’olio).
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Collettori di aspirazione e di scarico.
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Fusione di acciaio altamente legato: ideale per pompe, valvole, alloggiamenti di turbocompressori e altri componenti in cui la sabbia silicea non funzionerebbe a causa della bassa refrattarietà e dell’elevata dilatazione.
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Fusioni complesse e di precisione: utilizzate nei settori aerospaziale, militare e dei macchinari pesanti per nuclei che richiedono eccezionale precisione dimensionale e stabilità.
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Fusione di ferro e acciaio a sezione spessa: in cui il tempo di contatto prolungato con il metallo fuso potrebbe rompere un nucleo di sabbia silicea.