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La colata in sabbia consiste nel versare il metallo fuso in una forma di sabbia, nel lasciar solidificare il metallo per poi rompere la forma e rimuovere il grezzo.
Quasi tutte le leghe metalliche possono essere colate in sabbia, compresi i metalli con alte temperature di fusione, come acciaio, nichel e titanio.
La versatilità di questo processo permette la realizzazione di grezzi di varie dimensioni, da piccoli a molto grandi, e con quantità per lotto di produzione variabili dal pezzo singolo a milioni di pezzi.
La cavità nella forma si ottiene ricoprendo di sabbia un modello e rimuovendo in seguito il modello separando la forma in due parti.
Visto che la forma viene distrutta per rimuovere il grezzo, per ogni grezzo che si produce occorre costruire una forma nuova
La colata in sabbia utilizza un modello, cioè una copia a dimensione naturale del pezzo da produrre, ingrandita per tenere conto di:
Il modello deve essere:
Si può ottenere attraverso:
L’anima rappresenta il modello dei volumi interni al pezzo ed è inserita nella cavità dello stampo prima della colata, in modo che il metallo fuso possa scorrere e solidificare tra essa e la cavità di stampo per formare sia le superfici esterne sia quelle interne.
Perni di Supporto delle Anime
A seconda della geometria del pezzo, l’anima può richiedere o meno dei supporti per essere tenuta in posizione nella cavità della forma durante la colata. Questi supporti, chiamati perni di supporto, sono realizzati in un metallo con temperatura di fusione superiore a quella del metallo colato. Durante la solidificazione, i supporti vengono inglobati nel pezzo
Le sabbie utilizzate nelle fonderie sono a base di silice (SiO2). La sabbia deve possedere buone proprietà refrattarie, cioè deve resistere a temperature elevate. Una tipica miscela ha 90% del volume di sabbia, 3% di acqua, 7% di argilla (legante).
Le proprietà dei grani della sabbia influenzano quelle delle forma:
La qualità della forma è data da: