In questo articolo parleremo della fonderia, una pratica che fa parte del settore della metallurgia. Essa racchiude un insieme di processi di lavorazione che trasformano il metallo in un oggetto di uso comune. Questi possono essere i più disparati, ad esempio un tegame da cucina, un oggetto d’arredamento, una maniglia o un sofisticato strumento tecnologico. I passaggi della lavorazione includono la fusione e la colata del metallo in appositi stampi (o forme) che determineranno la forma del prodotto finale una volta che sarà raffreddato.
Di seguito vedremo più nel dettaglio le due grandi categorie in cui si può dividere la fonderia: la colata in forma transitoria e quella in forma permanente.
La colata in forma transitoria
La prima categoria è così chiamata perché, al termine della fusione, la forma non può essere riutilizzata, e viene quindi distrutta.
Il tipo di lavorazione più diffuso è la fonderia in terra. Il termine deriva dal materiale che costituisce lo stampo, detto appunto terra da fonderia. Si tratta di un composto particolare, che perde le sue caratteristiche dopo aver raggiunto le alte temperature richieste dalla fusione dei metalli. Per questo motivo può essere riutilizzato solo dopo essere stato sottoposto a uno specifico trattamento. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, viene rotto per estrarre il prodotto. Questo processo si presta ad ottenere una grande varietà di prodotti. Può trattarsi sia di oggetti semplici sia di elementi molto complessi, come componenti del settore nautico. Questa fusione darà in ogni caso vita ad un prodotto piuttosto grossolano, che necessiterà di ulteriori lavorazioni per essere affinato.
La microfusione invece si serve di modelli in cera per ottenere una finitura di maggiore precisione e qualità rispetto alla tecnica precedente. Lo stampo viene surriscaldato al punto da fondere la cera che, diventata liquida, fuoriesce. Questa tecnica infatti è anche detta fusione a cera persa. Al giorno d’oggi la procedura si è modernizzata. I modelli in cera vengono immersi in vasche contenenti resine termoindurenti e granuli di ceramica, che insieme formano un involucro duro e resistente nel quale viene versata la colata di metallo.
Un procedimento simile viene realizzato con la tecnica del policast. In questo caso il modello è composto di polistirene e coperto di vernice refrattaria. La colata viene effettuata subito, direttamente in uno stampo di sabbia da fonderia. Così facendo il metallo vaporizza il modello, ma non la vernice, che rimane a fare da isolante tra il metallo e la forma. A dispetto del rischio che si possa ottenere un prodotto eccessivamente poroso, questo procedimento ha il vantaggio di essere molto semplice.
La colata in forma permanente
In questo secondo gruppo di tecniche, la forma, chiamata conchiglia, viene realizzata in ghisa o in acciaio, e non viene rotta durante l’estrazione, che quindi risulta più complicata. Il processo può essere così reso automatico e consente di ottenere degli oggetti molto meglio rifiniti e dalla superficie più omogenea. Anche i tempi di produzione risultano in tal modo ridotti.
A seconda della tecnica che viene utilizzata per la colata, si hanno diversi tipi di processi. Nel caso della colata per gravità, dopo aver posizionato le anime e rivestito di materiale refrattario le pareti delle due semiconchiglie, vengono erogati i getti di metallo.
Nella pressofusione invece il metallo viene iniettato nella forma con un getto ad alta pressione. Questo consente al metallo di aderire meglio alle pareti della cavità, e ottenere così un prodotto di migliore qualità. Il processo può avvenire in camera calda, se lo stampo è inserito in una fornace, o a camera fredda, ovvero a temperatura ambiente.
La colata centrifuga è una tecnica che funziona in modo diverso rispetto a quelle viste finora, in quanto non prevede l’utilizzo dell’anima. La conchiglia è di forma cilindrica e viene fatta ruotare in modo che il metallo che viene versato aderisca allo stampo.
Infine, abbiamo la colata continua, che sfrutta la gravità per far passare il metallo in una lingotteria che funge da forma.
In conclusione, tra i processi di produzione industriale che coinvolgono il metallo per ottenere oggetti di utilizzo quotidiano, si possono trovare diverse tecniche di fonderia. A seconda del tipo di risultato che si vuole ottenere e della necessità o meno di ottimizzare la produzione, anche automatizzandola, alcune tecniche sono preferibili ad altre.
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