IMPERNIATURA

Eseguita la modellazione in cera dei manufatto, per la trasformazione in metallo, sarà necessario far giungere quest’ultimo allo stato liquido, nella forma interna al cilindro.

La forma dovrà essere completamente ricolma ed il manufatto finale si dovrà presentare compatto, liscio ed assolutamente privo di porosità.

Il metallo fuso transiterà nei canali o perni di colata, ma attenzione, nel passaggio dallo stato liquido a quello solido i metalli subiscono una diminuzione di volume che sarà necessario compensare con altro metallo non ancora solidificato.

Il perno non ha la sola funzione di canale per il passaggio de metallo liquido, ma funge anche da serbatoio di riserva da cui trarre il metallo fuso necessario a compensare la retrazione conseguente la solidificazione.

Sulla ideale applicazione dei perni di colata sono molte le teorie; ricerche e studi approfonditi di questa pratica permettono di evidenziarne una in particolare: quella che si realizza con l'ausilio di una barra stabilizzatrice sulla base di un ipotetico baricentro. Il diametro dei perni di colata (foto 1 lett. B) deve essere sempre uguale al diametro della barra (foto 1 lett. C) al fine di evitare una prima zona di raffreddamento; rapporti ben precisi di proporzione, poi, dovranno esistere tra il diametro della barra e quello dei peduncoli d'unione barra/manufatto (foto 1 lett. E):

DIAMETRO BARRA E PERNI

DIAMETRO PEDUNCOLI

LUNGHEZZA PEDUNCOLI

5 mm

3,5 mm

5 mm.

4 mm.

3,0 mm.

4 mm.

3,5 mm.

2,5 mm.

3,5 mm

 

 

 

 

 

 

 

 

La lunghezza dei peduncoli (foto 1 lett. D) non deve mai superare, per misura, il diametro della barra in quanto ciò determinerebbe un troppo rapido raffreddamento dei peduncoli con conseguente blocco del nutrimento al manufatto.

I perni di colata alla base del cono (foto 1 lett. A), uniti, formeranno un unico foro d'ingresso per il metallo fuso; non devono essere trasversali al cilindro ma ricurvi verso l'interno (foto 2 lett. F).

La barra stabilizzatrice dovrà essere sempre in posizione verticale rispetto al piano di rotazione della centrifuga; solo in questo modo potrà colmarsi completamente ad assolvere così le funzioni che le competono. I perni di colata saranno orientati nella direzione della risultante delle forze (foto 3R) in quanto, per effetto della forza centrifuga (foto 3 FCe), il metallo liquido viene spinto verso l'esterno in senso perpendicolare al centro di rotazione della centrifuga stessa.

Contemporaneamente la massa di metallo che ha raggiunto il manufatto è sottoposta a forza d'inerzia (foto 3 FIn), proporzionale alla massa stessa, che è esattamente opposta, come direzione, al senso di rotazione della centrifuga (foto 3 Sro). La risultante R di queste due forze è data dalla diagonale del parallelogramma che ha per lati le due forze (foto 3 FCe – Fln):

in questa direzione vanno orientati i perni di colata ed il modellato. E’ fondamentale conoscere, una volta colato il rivestimento nel cilindro contenente il manufatto, la posizione del modellato in cera; il segno di riferimento potrà essere rappresentato da una goccia di cera sulla base del cilindro (foto 2 SR) e (foto 4 SR). Colato il rivestimento, eliminata la cera in forno, resterà un segno tramite il quale sarà possibile stabilire il giusto orientamento della barra per il successivo posizionamento del cilindro sulla centrifuga.

 

 

 

 

 

 

 

 

Nel sistema di imperniatura con barra stabilizzatrice esistono i cosiddetti equilibri di portata. Per portata di un fluido si intende la quantità di fluido stesso (metallo allo stato liquido) che, in un secondo, passa attraverso la sezione di un conduttore (perni).

Le dimensioni consigliate dei perni si riferiscono ad un preciso calcolo relativo alla velocità di scorrimento del metallo fuso riferita ala sezione del conduttore. Per non falsare l’equilibrio di portata ad un perno che collega il cono alla barra corrisponderanno due peduncoli dalla barra al modellato.

Precise misure di diametro e lunghezza dei vari perni determineranno inoltre una positiva accelerazione della forza di getto in fase di riempimento del cilindro, con funzione di compressione in fase di solidificazione del metallo; elementi questi che conferiranno solidità, compattezza ed omogeneità al pezzo fuso.

Alla base del cilindro, che dovrà essere di una giusta dimensione, andrà sistemato un apposito fondo di gomma con al centro, un cono dal quale parti ranno i perni. È importante ricordare che un cilindro troppo alto creerebbe eccessivo spessore di rivestimento sul fondo e che, qualora si rendesse necessario modificare la posizione del modellato, bisognerà aumentare o diminuire la profondità del cono, mai modificare la lunghezza dei perni.

Il manufatto in cera deve sempre essere posizionato al di sopra del centro termico del cilindro.

a cura dI Nobil Or Sas