Fonderia

Lo stampaggio è un metodo di formatura del metallo che comprende la colata di un metallo o di una lega liquida in uno stampo per riprodurre, previo raffreddamento, un dato pezzo (sagoma interna ed esterna) limitando il più possibile il successivo lavoro di finitura.

Le tecniche impiegate dipendono dalla lega fusa, dalle dimensioni, dalle caratteristiche e dalle quantità dei pezzi da produrre. Molto spesso è un'industria di subfornitura molto dipendente dai settori di acquisto: automobile, industria siderurgica, attrezzature per la movimentazione, attrezzature industriali, apparecchiature elettriche, aeronautica, armamenti, ecc.

Tipi di fonderie

• Fonderia di metalli ferrosi: ghisa (NAF 2451Z) e acciaio (NAF 2452Z).
• Fonderia di metalli non ferrosi: rame , zinco e leghe (NAF 2454Z).
• Fonderia di leghe leggere  : alluminio , zama e altre leghe leggere (NAF 2453Z).
• Fonderia d'arte .
• Fonderia di campane .
• Fonderia tipografica . Ma l'attività che giustifica l'appellativo fonderia, producendo personaggi in piombo , è diventata vietata.

Settori fonderia

Fusione di metalli

• Preparazione dei carichi.
• Fusione: in cubilotti (induzione, arco, gas, rotazione).
• Mantenere la fusione: mantenere la fornace. Vengono utilizzati forni elettrici a crogiolo di grafite e forni a induzione per la produzione di grandi dimensioni o continua.
• Trattamento del metallo fuso mediante flussi appropriati o leghe madri, gas o meccanicamente: lavaggio, degasaggio, purificazione, modifica, eliminazione, aggiunta, raffinazione (il grano), riduzione, ossidazione.
• Alimentazione metallo: a tasca, mestolo (manuale, semimanuale o automatico).
• Raccolta differenziata.

Sabbiatura

• Preparazione: essiccazione, miscelazione, controllo.
• Alimentazione: installazione trasporto sabbia tramite nastro trasportatore, elevatori, tramogge, aspirazione.
• Riciclaggio: recupero della sabbia bruciata, smistamento delle particelle metalliche, raffreddamento, rigenerazione, miscelazione.

Nucleo

Realizzazione delle anime che verranno inserite nello stampo e che corrispondono alle parti cave del pezzo finito. Le fasi principali sono:

• Stampaggio .
• Sbavatura , controllo.
• Poteying .

Modanatura

• Colata in sabbia .
• Colata di metallo o colata permanente.
• Processi di stampaggio speciali .

Rimodellamento

• Posare le anime nella parte inferiore dello stampo soffiando la polvere.
• Posa della parte superiore.

Casting

• Nella muffa perduta, per gravità. Ad esempio: stampi in sabbia (caso più frequente), gesso, argilla, ecc.
• In uno stampo metallico ( conchiglie ): per gravità, sotto pressione, a bassa pressione, per centrifugazione .

Rilascio della muffa

• Release  : separazione della sabbia di formatura che aderisce al getto.
• Sbloccaggio  : operazione che permette di estrarre la sabbia contenuta all'interno di un pezzo, dopo colata e solidificazione.
• Sabbiatura  : operazione che consiste nell'asportare la sabbia di formatura o la sabbia del nucleo che aderisce alle parti dopo il distacco.

Completamento

Il completamento è un'operazione di finitura di un pezzo (taglio o taglio del sistema di alimentazione, molatura, sbavatura ...), indipendentemente dal metodo di produzione, prima della sua funzione finale o prima di passare a un'altra fase di produzione. Le operazioni di completamento possono essere automatizzate. Le parti sono sottoposte a un controllo di qualità unitario per le parti noto come "sicurezza" ( tracciabilità ) o tramite campionatura.

Settori accessori

• Modellazione: studio, sviluppo e manutenzione di modelli .
• Manutenzione: manutenzione degli impianti di fonderia.
• Studi: studi di impianti e siti di produzione, sviluppo di progetti, subappalto di impianti, gamme di produzione, investimenti.
• Amministrazione: tutti i reparti che gestiscono il personale, la lavorazione (ricevimento della materia prima, vendita del prodotto grezzo di fonderia finito).
• Laboratorio  : incaricato dell'analisi delle materie prime ricevute, analisi sistematica per spettrometria dei campioni metallici all'uscita dei forni e prima della colata, controllo mediante termocoppia della temperatura dei bagni fusi, controllo dei campioni dei pezzi finiti (dimensionale , durezza , NDT ), prove meccaniche su provini separati (caratterizzazione) o tagliati da una parte prelevata dalla fabbricazione (dissezione), microfotografia su parte sezionata.
• Logistica: ricevimento della materia prima, spedizione dei pezzi finiti.

Terminologia

Trades

• Lo stampatore è colui che fa uno stampo in sabbia da un modello .
• Il coremaker è colui che prepara le anime che verranno incorporate nello stampo per produrre le parti cave o sottosquadro del pezzo.
• Il modellatore è colui che realizza il modello in legno o resina .
• Lo stampista è colui che produce utensili permanenti (stampaggio in conchiglia e pressofusione).
• Lo smelter è colui che si prende cura dei fusione forni , che prepara la metallo prima colata  ; e anche, per estensione, quella che fornisce le fonderie ai propri clienti.
• Il rilascio è quello che rompe gli stampi per estrarre la colata grezza.
• La sbavatrice è colui che finisce il pezzo separandolo dal suo sistema di riempimento e alimentazione e macinando eventuali bave.
• Il tiro blaster o sandblaster , in officina finitura, è quello che si occupa della pallinatura o sabbiatura le parti (bombardamento di particelle solide come sfere di acciaio o corindone a striscia la sabbia aderente al getto grezzo).

Tecniche

• Per legare un'anima: per fissare un'anima nel telaio superiore.
• Colata: trasferimento di metallo liquido.
• Cramping: operazione che consiste nel bloccare tra loro le diverse parti dello stampo per evitare che si separino durante la colata.
• Sfondare: estrarre da una parte, dopo colata e solidificazione, la sabbia che costituiva le anime.
• Deseleziona: libera il getto della sabbia che lo circonda o che contiene.
• Terreno: rimuovere con una schiumarola le scorie e lo sporco galleggiando sulla superficie di un bagno metallico.
• Demasselotter: separare la fusione dai suoi pesi , getti e prese d'aria.
• Unmoulding: nel caso di colata in sabbia, consiste nel rimuovere il modello dallo stampo.
• Desand: liberare la parte modellata dalla sabbia che potrebbe aderirvi dopo il distacco.
• Sbavatura: eliminare da una fusione tutto il metallo in eccesso formato da bave e tracce di getti di colata, prese d'aria, pesi, ecc.
• Sbavatura: rimozione delle sbavature da una parte.
• Espulsione: rimuovere la parte in uno stampo permanente (gravità, bassa pressione e sotto pressione) utilizzando espulsori metallici collegati ad una batteria di espulsione.
• Avvolgi un modello: realizza lo stampo attorno a questo modello.
• Sunshine: modellare e rimodellare uno stampo allo stesso modo, ruotando il telaio superiore in senso orario per compensare il gioco di chiusura dei perni del telaio.
• Motte: stampo in sabbia, separato dal suo telaio prima di colare.
• Stampo: realizzare in materiale idoneo un'impronta destinata a ricevere la lega liquida.
• Anima: realizza le anime che verranno incorporate nello stampo.
• Poteying in conchiglia a gravità e stampaggio a bassa pressione: rivestire lo stampo (in acciaio) con un deposito refrattario (che si rinnoverà circa una volta per squadra) da 50 µm a 400 µm (a seconda delle zone) che serve a proteggere lo stampo e modulare gli scambi termici.
• Rivestimento in pressofusione: spruzzare lo stampo con una miscela di acqua (98%) e distaccante (2%) ad ogni ciclo. Questa operazione serve per raffreddare lo stampo, per proteggere lo stampo e infine per srotolare correttamente il pezzo.
• Re-mould (si pronuncia re-mould e non re-mould): sempre con sabbia, consiste nell'assemblare con precisione, appena prima della colata, tutte le parti dello stampo che sono state preparate separatamente: sotto, sopra, massetti, anime, colata bacini, ecc.
• Sabbiatura: pulizia di un getto con getto di abrasivo secco proiettato ad alta velocità.
•  Sabbia verde : sabbia da stampaggio appositamente preparata per la fusione di parti o stampi non essiccati.
• Svasatura di uno stampo: spruzzare sabbia molto bagnata sul giunto dello stampo per evitare perdite di metallo durante la colata.

Ambiente, salute e conseguenze industriali

Le fonderie sono o sono state le principali fonti di inquinamento dell'aria , dell'acqua e del suolo , più o meno a seconda delle loro dimensioni, della loro età, degli incidenti che possono aver subito e della natura dei suoli e dei paesaggi.

I mestieri della fonderia presentano rischi particolari legati in particolare alle parti calde, all'esposizione al calore e all'inalazione di aerosol metallici o inquinanti emessi dai combustibili utilizzati per fondere il metallo o dalle resine e dai loro prodotti di degradazione.

Le fonderie sono installazioni classificate per la protezione dell'ambiente in Francia. In quanto tali, sono soggetti a controlli speciali, durante la loro attività, così come i loro brownfield, dopo la fine del ciclo di vita della pianta.

Riferimenti

1. Clémentine Fritsch, Patrick Giraudoux, Michaël Cœurdassier, Francis Douay, Francis Raoul, Christelle Pruvot, Christophe Waterlot, Annette de Vaufleury e Renaud Scheifler, Distribuzione spaziale dei metalli nei suoli colpiti dalla fonderia di habitat legnosi: influenza del paesaggio e delle proprietà del suolo e rischio per la fauna selvatica , Chemosphere , vol. 81, n .  2, settembre 2010, pag.  141-155 .
2. Palmer et al. , Esposizione a fumi metallici e polmonite infettiva , Am. J. Epidemiol , 2003, n °  157, p.  227-233 .
3. Scheda di aiuto per l'individuazione di agenti cancerogeni Fonderie di ghisa e acciaio, documento INRS
4. Foglio di aiuto per l'individuazione di cancerogeni Fonderie di leghe di rame, documento INRS
5. Foglio di aiuto per l'individuazione di cancerogeni Fonderia di alluminio, documento INRS

Vedi anche

• Metallurgia
• Filtri e filtrazione in ambiente industriale
• Canon Rodman
• Difetto di stampaggio

link esterno

• ESFF , Scuola superiore di fonderia e fucina.
• ATF , Technical Foundry Association.
• CTIF (CTIF, Technical Center for Foundry Industries ) è un centro tecnico industriale ai sensi della legge del22 luglio 1948. CTIF fa parte della rete CTI.
• Les Fondeurs de France è l'organizzazione professionale francese che rappresenta le aziende delle industrie di fonderia. Riunisce quasi 300 aziende. DaDicembre 2012, questa organizzazione professionale unita a quella delle Forges Françaises, per formare la Federation Forge Fonderie (3F).
• Le fonderie artigianali di carte : fondatori francesi localizzati.
• La scuola superiore dei mestieri Michel-Anguier , in Eu , è l'unico sito di preparazione per le Fonderie d'art CAP in Francia. È una formazione di educazione nazionale.
• Un blog , che diffonde online informazioni tecniche ed economiche sulla fonderia.
• (en) “  Materiali 101: metalli ferrosi e non ferrosi. Caratteristiche e composizione del metallo per la progettazione della fusione  " , su Reliance Foundry Co. Ltd. ,20 dicembre 2017(accesso 9 gennaio 2018 )

Bibliografia

• Paul Le Blanc, una fonderia di cannoni nel XVI °  secolo in Brioude  : in compresse storiche 1870-1871 Haute-Loire , Le Puy-en-Velay, compresse storici della Haute-Loire ,1870( leggi online )
• François-Hubert Forestier, Contributi recenti di geologia, archeologia e microtoponimia alla localizzazione di antiche attività "industriali" sull'altopiano di Craponne-sur-Arzon . Fonderie e attività minerarie in epoca gallo-romana: a Cahiers de la Haute-Loire 1985 , Le Puy-en-Velay, Cahiers de la Haute-Loire ,1985