Nella pressofusione lo stampo riceve a ogni ciclo metallo a diverse centinaia di gradi e, pochi secondi dopo, una nebulizzazione di distaccante che lo raffredda di colpo. Questo andirivieni termico decide la qualità del pezzo e la vita dello stampo. Un termoregolatore per pressofusione non serve a scaldare «un po’»: serve a far lavorare lo stampo sempre nella stessa finestra di temperatura, fin dalla prima iniezione. Questa guida spiega perché si usa l’olio, quali temperature sono abituali e come evitare gli errori che accorciano di più la vita di uno stampo.
Temperature di lavoro per lega
Valori abituali del settore. Ogni pezzo ha la sua regolazione: spessori, percorso del metallo e requisiti di finitura spostano il set point.
| Lega | Temperatura del metallo | Temperatura abituale dello stampo |
|---|---|---|
| Alluminio | 640–700 °C | 180–280 °C |
| Magnesio | 640–690 °C | 200–260 °C |
| Zama | 400–430 °C | 150–200 °C |
Con lo stampo sotto la sua finestra compaiono giunzioni fredde, segni di flusso, ritiri e pezzi non riempiti. Sopra, il metallo tende ad attaccarsi all’acciaio (incollaggio), il ciclo si allunga e l’estrazione si complica.
Perché olio e non acqua
L’acqua trasferisce meglio il calore, ma a pressione atmosferica bolle a 100 °C. Per mantenerla liquida a 200 °C servono più di 15 bar, e a 250 °C circa 40 bar. Non è ragionevole in un circuito con tubi flessibili e innesti rapidi accanto a una macchina di pressofusione. L’olio diatermico lavora fino a 300 °C a bassa pressione, per questo è il fluido abituale per alluminio e magnesio. Lo spieghiamo in dettaglio in termoregolatori ad olio fino a 300 °C.
Nella zama, con set point più bassi, alcuni impianti usano acqua pressurizzata quando la temperatura dello stampo non supera i 160–180 °C circa. Se sei indeciso tra i due fluidi, consulta termoregolatore ad acqua o ad olio.
Shock termico e fatica termica
A ogni iniezione la superficie della cavità sale di diverse centinaia di gradi in pochi millisecondi e riscende con il distaccante. Queste dilatazioni e contrazioni ripetute generano tensioni nello strato superficiale dell’acciaio. Dopo migliaia di cicli compare una rete di cricche sottili, la fatica termica, una delle principali cause di fine vita di uno stampo per pressofusione.
L’ampiezza di questo ciclo conta. Più il corpo dello stampo è freddo, maggiore è la differenza tra superficie calda e nucleo, e più in fretta compaiono le cricche. Uno stampo mantenuto a temperatura stabile con olio soffre meno di uno che lavora freddo e viene scaldato solo dal metallo.
Preriscaldo: non scaldare con il metallo
Scaldare lo stampo con le prime iniezioni è la pratica più costosa: pezzi di scarto, metallo fuso sprecato e massimo shock termico su un acciaio freddo. La cosa corretta è portare lo stampo alla temperatura di lavoro con il termoregolatore prima della prima iniezione.
- Scalda in modo progressivo e uniforme. Uno stampo grande può richiedere una o più ore per essere in temperatura in tutto il suo spessore.
- Non partire con lo stampo a temperatura ambiente se puoi evitarlo: un acciaio da stampi freddo è più fragile allo shock termico.
- Se cambi stampo spesso, una stazione di preriscaldo fuori macchina riduce i tempi morti. Ne parliamo in preriscaldo degli stampi.
Circuiti: ogni zona con la sua temperatura
Uno stampo per pressofusione non ha una temperatura unica. La zona dell’attacco e le masse spesse ricevono molto calore; le zone lontane e le pareti sottili tendono a raffreddarsi. Per questo di solito si procede così:
- Separare parte fissa e parte mobile, ognuna con il suo circuito o il suo termoregolatore.
- Usare più circuiti o più macchine negli stampi grandi, per regolare zone con set point diversi.
- Combinare l’olio con un raffreddamento puntuale (per esempio ad acqua nei maschi o nei punti caldi) dove serve asportare molto calore in poco volume.
In produzione, lo stesso termoregolatore che ha scaldato lo stampo passa ad asportare calore. Per questo la potenza di raffreddamento della macchina è importante quanto quella di riscaldamento.
Portata: l’olio ne richiede di più
L’olio diatermico ha un calore specifico di circa 2,2–2,6 kJ/kg·K alla temperatura di lavoro, contro 4,18 dell’acqua, e una densità di circa 800 kg/m³. Per asportare lo stesso calore serve più portata.
Esempio: un circuito che deve asportare 12 kW con un salto di 5 °C tra ingresso e uscita.
- Con olio (cp ≈ 2,4): 12 / (2,4 × 5) = 1,0 kg/s, circa 75 l/min.
- Con acqua: 12 / (4,18 × 5) = 0,57 kg/s, circa 34 l/min.
Più del doppio della portata per lo stesso lavoro. Inoltre, a freddo la viscosità dell’olio è molto più alta che a caldo, quindi l’avvio è il momento critico per pompe, tubi flessibili e raccordi. Dimensiona la pompa sulla perdita di carico reale dello stampo e non strozzare i circuiti per «bilanciarli»: un circuito ben progettato è meglio di una valvola mezza chiusa.
Errori tipici
- Partire a freddo e scaldare lo stampo con iniezioni di scarto.
- Scegliere il termoregolatore solo per la potenza di riscaldamento, dimenticando quella di raffreddamento.
- Usare tubi e innesti non adatti all’olio a 250–300 °C: una perdita vicino al metallo fuso è un rischio d’incendio.
- Non analizzare né cambiare l’olio: ad alta temperatura si ossida e si degrada, e perde capacità di scambio.
- Un solo circuito per tutto lo stampo quando ci sono zone con esigenze molto diverse.
Domande frequenti
A che temperatura si termoregola uno stampo per alluminio?
Di solito tra 180 e 280 °C, a seconda del pezzo. Molti processi lavorano tra 200 e 250 °C.
Si può usare l’acqua nella pressofusione?
Nella zama e in zone specifiche sì, con acqua pressurizzata fino a circa 160–180 °C. Per alluminio e magnesio si usa di norma l’olio.
Quanto bisogna preriscaldare lo stampo?
Fino alla temperatura di lavoro in tutto lo spessore, non solo in superficie. A seconda delle dimensioni dello stampo può richiedere da una a diverse ore.
Ogni quanto si cambia l’olio diatermico?
Dipende dalla temperatura e dalle ore di utilizzo. È consigliabile analizzarlo periodicamente e cambiarlo quando l’analisi lo indica.
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