Le attrezzature

STAFFE
Il primo elemento per l'allestimento di una forma sono le staffe. La staffa è un contenitore senza fondo, in genere costruito in ghisa, dotato di due fori con i quali è possibile riferire correttamente due staffe. Le staffe sono disponibili in diverse dimensioni, in funzione delle dimensioni del getto che deve essere realizzato ed a seconda dell'impianto di formatura utilizzato.



CANALE DI COLATA
Per poter riempire correttamente la forma, questa deve essere dotata di un sistema di canali che distribuiscono il metallo. Il sistema di alimentazione inizia con un piccolo bacino, la cui funzione è quella di rallentare la caduta del metallo fuso che altrimenti potrebbe danneggiare la forma, asportando sabbia, che successivamente rimarrebbe intrappolata nel getto.
Anche gli elementi di distribuzione della ghisa sono soggetti alle stesse regole di sformabilità dei modelli cioè angoli di spoglia, raccordi e assenza di sottosquadri.
Il canale di colata viene completato con un filtro in materiale ceramico, la cui funzione è quella di trattenere la scoria ed evitare quindi la sua inclusione nel getto.



MATEROZZA

Come già detto la funzione della materozza è quella di spostare il baricentro termico al di fuori del getto, lo stesso risultato si può ottenere con le materozze esotermiche (materozze coibentate) o tramite un operazione di raffreddamento ottenuta tramite l'inserimento nella forma di elementi metallici chiamati raffreddanti o chill, in modo da favorire il raffreddamento verso la materozza.
Materozze e canali di colata devono essere opportunamente dimensionati sulla base delledimensioni del getto e della sua forma. Un modo molto intuitivo per dimensionare il sistema di alimentazione è basato sul modulo di raffreddamento.
Scomponendo il getto in parti corrispondenti alle variazioni di spessore bisogna fare in modo che il modulo di raffreddamento (proporzionale al volume) di ogni parte aumenti continuamente nella direzione delle materozze (generalmente dall'interno allesterno del getto), poiché maggiore è il modulo e maggiore è il tempo di raffreddamento, in questo modo, si è ragionevolmente sicuri che l'ultima zona che si solidifica è la massa più vicina alla materozza, se questa ha un modulo maggiore (30%) dell'ultima area, il ritiro volumetrico si dovrebbe chiudere all'interno della materozza evitando i problemi di porosità internamente al getto.
Dal punto di vista del modulo di raffreddamento la materozza ideale è quella di forma sferica,ma tale forma è troppo difficile da realizzare per cui le materozze sono tipicamente cilindriche oconiche.



MATERIALE PER L'ALLESTIMENTO DELLA FORMA

La terra da fonderia è costituita da sabbia di quarzo impastata con argilla e alcuni additivi. I granelli di sabbia possono essere di diverse forme e dimensioni; ciascuna granulometria è adatta per diverse applicazioni. L'argilla è tipicamente bentonite e la sua funzione è quella di garantire proprietà plastiche e di coesione alla miscela.
All'impasto si aggiungono anche additivi per migliorarne le proprietà e una piccola quantità di acqua.
La Fonderia Tacconi utilizza forme di dimensioni relativamente ridotte, questo permette di evitare il passaggio delle stesse in forno (formatura a secco) e l'utlizzo immediato delle stesse.
Questo sistema è detto "a verde". Esistono anche sistemi diversi di formatura con relativi vantaggi e svantaggi rispetto al sistema a verde Formatura a guscio (Croning o Shell molding).
Il modello è realizzato in metallo e viene portato ad una temperatura di 250-300°C, su di esso si deposita una miscela di sabbia di quarzoe di resina termoindurente.
Il calore funge da catalizzatore e causa la fusione delle resina diventa un collante per la sabbia.Si costruisce separatamente la seconda metà del guscio; si accoppiano i due semi-gusci dopo aver inserito le eventuali anime preparate separatamente e si effettuata la colata. Il guscio è monouso ed il modello deve contenere i riferimenti per l'accoppiamento corretto dei due semi-gusci, il canale di colata e la materozza.



FORMATURA CON MODELLO DI POLISTIRENE ESPANSO

È una tecnica di formatura che utilizza un modello a perdere in polistirene espanso. Il modello una volta circondato dalla terra viene "invaso" metallo fuso, che fondendolo va ad occupare lo spazio precedentemente preso dal polietilene.
Si lavora quindi con una sola staffa e non due semistaffe come nel caso ella terra a verde ed il modello, non dovendo essere estratto dalla terra, può anche presentare dei sottosquadri.



FORMATURA IN CONCHIGLIA

La conchiglia è una forma in acciaio resistente ad alta temperatura, nella quale viene introdotto il metallo fuso. La conchiglia ha ovviamente una vita limitata a causa del compito gravoso a cui è sottoposta.
Con la fusione in conchiglia si ottengono getti di elevata qualità e tolleranze strette, ma il costo è decisamente superiore.



FUSIONE IN CERA PERSA (INVESTMENT CASTING)

Il processo inizia con la costruzione di un modello in cera ottenuto iniettando cera fusa in uno stampo al negativo in materiale plastico. A tale modello vengono collegati i canali di. A questo punto si costruisce uno stampo in ceramica immergendo il grappolo in un impasto liquido di ceramica e ricoprendolo poi con sabbia fine di quarzo. Lo stampo viene liberato dalla cera riscaldandolo ad alta temperatura, nella cavità rimasta viene colata la lega. Dopo la solidificazione del metallo si rompe lo stampo ceramico.
Con questa tecnica si possono ottenere forme anche molto complesse, con spessori minimifino a 1.5 mm e con tolleranze molto ristrette (±0.15 mm).
Produzioni tipiche sono dell'ordine di 25-100 componenti al mese per elementi di grandi dimensioni fino ad alcune migliaia per componenti di piccole dimensioni.