Il fenomeno della cavitazione
La cavitazione è una forma di erosione dello stampo che avviene durante la fase di stampaggio. In alcune zone critiche delle matrici l’acciaio viene asportato ed eroso da un’aggressione generata da micro-implosioni di gas e vapori che avvengono durante il flusso di riempimento delle cavità.
Il rapido deterioramento delle matrici comporta arresti di produzione ed importanti interventi di manutenzione che compromettono l’efficienza produttiva.
Come prevenire la cavitazione?
Nello stampaggio di articoli tramite la pressofusione di zama si possono presentare notevoli difficoltà per raggiungere la qualità superficiale del getto in grado di soddisfare i requisiti estetici del cliente.
Per ottenere una buona qualità superficiale del pressofuso, cioè senza marezzature, è infatti necessario che il metallo liquido raggiunga tutte le zone dell’impronta nel minor tempo possibile e senza cedere temperatura. Da qui l’esigenza di alte pressioni ed alte velocità di scorrimento nella fase di riempimento.
Le alte pressioni danno luogo al fenomeno chiamato “colpo d’ariete” al termine della fase di riempimento, mentre le alte velocità generano turbolenza del flusso, entrambi fattori determinanti per l’insorgere della cavitazione.
Secondo l’esperienza di Bruschi, è stato riscontrato che utilizzando una velocità di iniezione della zama liquida inferiori a 60 m/s si riduce notevolmente l’insorgenza del fenomeno sulla superficie dello stampo: un dato importante di cui tenere conto in fase di progettazione dello stampo e del processo.
L’uso dei programmi di simulazione per combattere la cavitazione
Uno strumento molto utile utilizzato quotidianamente nell’area engineering di Bruschi sono i software di simulazione.
Con questi programmi il team engineering è in grado di simulare il riempimento del prodotto, così da progettare canali di colata e di sfogo in grado di ottenere la qualità richiesta dai clienti senza però causare il deterioramento prematuro dello stampo.
Durante la realizzazione dei progetti, dalla fase di progettazione a quella di produzione, con il software di simulazione è possibile prevenire tutte le eventuali difettosità sullo stampo.
In questo modo Bruschi è in grado di guadagnare tempo prevedendo possibili problematiche, raggiungendo nel migliore dei modi gli obiettivi dei clienti.
Queste simulazioni hanno una tale importanza che vengono tenute in grande considerazione anche durante la fase di offerta al cliente, poiché si rivelano essenziali per anticipare ogni evenienza.
Conclusione
L’obiettivo dell’engineering è quello di risolvere il problema della cavitazione studiando quotidianamente il comportamento del fluido all’interno degli stampi. Questi accertamenti vengono realizzati tramite il software di simulazione, con il quale Bruschi in grado di visualizzare parametri come la velocità del flusso, la pressione all’interno dello stampo e la temperatura di riempimento dei prodotti.
Considerando che ogni prodotto ha una geometria unica, quotidianamente si presentano problematiche sempre differenti e nuove sfide che vengono affrontate per garantire prodotti di qualità per la squadra Bruschi e i suoi clienti.