Procés de fosa a pressió de peces de fosa a pressió
La fosa a pressió tradicional consta principalment de quatre passos, també coneguts com a fosa a pressió d'alta-pressió. Aquests quatre passos inclouen la preparació del motlle, l'ompliment, la injecció i l'eliminació de sorra, que formen la base de diversos processos de fosa a pressió modificats. Durant la preparació, el lubricant es ruixa a la cavitat del motlle. A més d'ajudar a controlar la temperatura del motlle, el lubricant també ajuda a desemmotllar la fosa. A continuació, es tanca el motlle i s'injecta metall fos al motlle a alta pressió, que oscil·la entre aproximadament 10 i 175 MPa. Un cop omplert el metall fos, es manté la pressió fins que la fosa es solidifica. Aleshores, un expulsor expulsa totes les peces de fosa. Com que un motlle pot tenir múltiples cavitats, es poden produir múltiples peces de fosa en cada procés de fosa. El procés d'eliminació de sorra implica la separació de residus, inclosa la porta del motlle, el corredor, el bebedero i el flaix. Aquest procés normalment s'aconsegueix apretant la fosa amb una matriu d'acabat especial. Altres mètodes d'eliminació de sorra inclouen serrar i mòlta. Si el bebedero és fràgil, la fosa es pot trencar directament, estalviant mà d'obra. Les portes de motlle en excés es poden reutilitzar després de la fusió.
La injecció d'alta-pressió dóna com a resultat un ompliment extremadament ràpid del motlle, la qual cosa permet que el metall fos ompli completament el motlle abans que qualsevol part es solidifiqui. D'aquesta manera s'evitan discontinuïtats superficials, fins i tot en seccions de parets fines-difícils d'omplir. Tanmateix, això també condueix a l'atrapament d'aire, ja que l'aire és difícil d'escapar durant l'ompliment ràpid del motlle. Aquest problema es pot mitigar col·locant ventilacions a la línia de separació, però fins i tot amb processos molt precisos, la porositat pot romandre al centre de la fosa. La majoria de peces de fosa a pressió poden aconseguir estructures que no es poden completar mitjançant la fosa mitjançant mecanitzats secundaris, com ara la perforació i el poliment.
Després de l'eliminació de la sorra, es poden inspeccionar els defectes. Els defectes més comuns inclouen l'ompliment incomplet (no omplir completament el motlle) i els punts freds. Aquests defectes poden ser causats per una temperatura insuficient del motlle o del metall fos, impureses del metall, ventilacions insuficients o un excés de lubricant. Altres defectes inclouen porositat, cavitats de contracció, esquerdes calentes i marques de flux. Les marques de flux són rastres deixats a la superfície de colada per defectes de la porta, cantonades afilades o un excés de lubricant.
Els lubricants a base d'aigua-, també coneguts com a emulsions, són el tipus de lubricant més utilitzat per consideracions de salut, medi ambient i seguretat. A diferència dels lubricants a base de dissolvents-, els lubricants d'aigua-no deixen subproductes a les peces de fosa si els minerals s'eliminen mitjançant els processos adequats. El tractament inadequat de l'aigua pot provocar defectes superficials i discontinuïtats en les peces de fosa. Hi ha quatre tipus principals de lubricants a base d'aigua-: oli-infusió d'aigua, aigua-infusió d'oli, semi-sintètics i sintètics. Els lubricants d'oli amb infusió d'aigua-són els millors perquè, durant la lubricació, l'aigua s'evapora i refreda la superfície del motlle, ajudant al desemmotllament.
Els olis que es poden utilitzar com a lubricants inclouen olis pesats, greixos animals, greixos vegetals i greixos sintètics. Els olis residuals pesats tenen una alta viscositat a temperatura ambient, però es converteixen en una pel·lícula fina a les altes temperatures de la fosa a pressió. L'addició d'altres substàncies als lubricants pot controlar la viscositat de l'emulsió i les propietats tèrmiques. Aquestes substàncies inclouen grafit, alumini i mica. Altres additius químics poden prevenir la pols i l'oxidació. Els emulsionants es poden afegir als lubricants a base d'aigua-, la qual cosa permet afegir lubricants a base d'oli-a l'aigua; aquests inclouen sabó, alcohol i òxid d'etilè.
Fa molt de temps, els lubricants basats en dissolvents-que s'utilitzaven habitualment incloïen el dièsel i la gasolina. Faciliten l'eliminació de la fosa; tanmateix, es produeixen petites explosions durant cada procés de fosa-a pressió, que condueixen a l'acumulació de carboni a les parets de la cavitat del motlle. Els lubricants a base de dissolvents-són més uniformes que els lubricants-d'aigua.
