Fattori che possono avere influenza
sulla vita degli stampi

La corrosione negli stampi per pressofusione, è definita come un danneggiamento causato dal vincolo che si crea
tra l’acciaio degli stampi ed il metallo fuso con cui viene a contatto. Il fenomeno dipende principalmente dalle temperature
che hanno un ruolo fondamentale sulla solubilità dei vari elementi chimici.

La corrosione come l’incollaggio sono governati dalla formazione di fasi intermetalliche (due elementi metallici mescolati in una precisa proporzione che permette “l’impilamento” degli elementi di una struttura cristallina diversa dalle due di partenza). Inoltre, la formazione di cricche a caldo, permette ad esempio all’alluminio, iniettato in pressione, di penetrare in tali spaccature e di aggrapparsi agli stampi danneggiandone la funzione.

ABRASIONE

L’abrasione è dovuta alla presenza di particelle dure che, a contatto della superficie degli stampi, asportano e abradono il materiale con cui vanno a contatto. La pressione esercitata dal materiale da plasmare e la sua temperatura determinano la velocità dell’usura. Le geometrie più critiche degli stampi sono quelle che creano maggior sfregamento come i ripetuti cambi di sezione e spigoli vivi. E’ pertanto intuibile che una durezza molto alta della superficie dello stampo sarà in grado di contrastare questi inconvenienti. Ad esempio, con il rivestimento PVD, le durezze possono arrivare a 2200 HV e più, che sono il doppio di quelle ottenibili in nitrurazione: pertanto saranno certamente in grado di ostacolare l’usura.

I ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento cui sono sottoposti gli stampi durante il ciclo di pressofusione, producono dilatazioni e contrazioni termiche alternate. La superficie che si trova a contatto con il metallo da stampare si riscalda e, dilatandosi, crea una sollecitazione di compressione ed eventualmente una deformazione plastica. Cessato il contatto con il pezzo stampato, le superfici calde sono raffreddate con aria e/o liquidi polverizzati; l’acciaio ora si contrae producendo sollecitazioni in trazione.

Quanto più frequentemente si realizza tale alternanza, tanto più elevato sarà il danneggiamento progressivo della superficie. Nella pratica si cerca di preferire acciai con alto limite di elasticità a caldo e buona resistenza a fatica, ma soprattutto di riscaldare lo stampo ad una temperatura uniforme di almeno 300 °C prima della messa in servizio. Quest’operazione presenta un doppio vantaggio: ridurre la fragilità a shock termici e diminuire il gradiente termico tra superficie e cuore, origine della fatica termica.

SHOCK DA ENERGIA TERMICA

I ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento cui sono sottoposti gli stampi durante il lavoro di pressofusione, producono dilatazioni e contrazioni termiche alternate. La superficie che si trova a contatto con il metallo da formare si riscalda e aumentando di volume produce una compressione. Cessato il contatto con i pezzi stampati le superfici calde sono spesso raffreddate bruscamente (pratica sconsigliata quando gli stampi sono ancora ad una temperatura sopra i 150-200 °C) obbligando l’acciaio a contrarsi mediante forze di trazione. Un altro avvertimento è quello di riscaldare gli stampi ad una temperatura uniforme di almeno 300 °C prima della messa in servizio. Quest’operazione presenta un doppio vantaggio: ridurre la fragilità dovuta a sbalzi termici e diminuire il gradiente termico tra superficie e cuore,che è una causa della fatica termica.