Industria Fusoria 4/2018

tecnico
A differenza di altri processi di
rheocasting che si basano sulla
rimozione del calore attraverso
la supercie esterna di un contenitore,
e che sono quindi più
sensibili a un “effetto pelle”, il
processo SSR garantisce un raffreddamento
che avviene dall’interno
della massa liquida grazie
alla barra in grate posta in rotazione;
questo promuove un raffreddamento
più uniforme, una
microstruttura più ne e omogenea,
e tempi ciclo inferiori.
Ultrasonic Treatment
Fig. 1 - Schema del processo SSR: la lega liquida viene mantenuta al di sopra della temperatura
di liquidus (Step 1), quindi raffreddata rapidamente e agitata per un tempo pressato no
a una temperatura inferiore al liquidus (Step 2); il metallo viene ulteriormente raffreddato per
aumentare la frazione solida (Step 3) |4|.
tizzato. Una barra in grate raffreddata
viene inserita all’interno
del liquido e fatta ruotare per
circa 5-20 secondi, raffreddando
rapidamente il metallo. La barra
viene quindi rimossa e la lega,
parzialmente solidicata, viene
ulteriormente raffreddata no alla
temperatura di formatura per aumentarne
la frazione solida, oppure
direttamente trasportata alla
macchina di colata dove lo slurry
è iniettato all’interno della cavità
stampo.
Con un ingombro di circa 1.2 x
0.8 m 2 , l’attrezzatura per SSR è
stata progettata per essere facilmente
adattata in un’isola da
pressocolata.
Il trattamento tramite ultrasuoni
per produrre materiali con caratteristiche
tixotropiche è una
tecnica relativamente recente.
Gli ultrasuoni sono onde di tipo,
meccanico che si trasmettono
nei materiali mediante oscillazioni
elastiche di atomi e di molecole
attorno alla posizione originaria
di equilibrio. Sono onde di
tipo sinusoidale caratterizzate da
una propria lunghezza d’onda,
una determinata frequenza e una
velocità di propagazione che dipende
dal mezzo in cui si propagano.
Introducendo nel bagno
liquido vibrazioni di questo tipo,
si producono ussi acustici e fenomeni
di cavitazione |5|.
La cavitazione comporta la formazione,
la crescita e il successivo
collasso di piccole bolle
con conseguente generazione
di onde d’urto che frammentano
i cristalli primari di -Mg in
fase di accrescimento: si producono
così nuovi nuclei eterogenei
di solidicazione. Le onde
acustiche determinano, invece,
un vigoroso rimescolamento e,
quindi, un’omogenizzazione del
metallo liquido.
Il trattamento con ultrasuoni crea
le condizioni per un incremento
della bagnabilità di piccole inclusioni
solide presenti all’interno
della massa liquida, rendendole
nuclei attivi durante la fase di solidicazione,
ed eliminando così
la necessità di utilizzo di agenti
inoculanti.
L’attrezzatura necessaria per applicare
il trattamento ad ultrasuoni
è generalmente costituita da
un generatore di potenza, in grado
di produrre onde ultrasonore,
e da un trasduttore magnetostrit-
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