Rapid Casting
Oltre alle lavorazioni meccaniche, CRP ha implementato ed ottimizzato la tecnologia del Rapid Casting, cioè
fusione a cera persa con modelli sacrificali realizzati in Protipazione Rapida.
In effetti, mentre il
Rapid Prototyping permette al disegnatore di avere una libertà quasi assoluta di creare forme che non potrebbero essere lavorate di macchina in maniera convenzionale
ma con materiali a prestazioni limitate, il
Rapid Casting in leghe di titanio o acciai speciali permette la realizzazione molto rapida delle medesime forme anche in piccole quantità, o addirittura in campioni unici, con prestazioni assolute.
Si può cioè ottimizzare la funzione del prodotto lungo le sue direttrici di sollecitazione meccanica e si riesce ad ottenere una perfetta riproduzione di tutti i dettagli del modello realizzato in RP con tolleranze dimensionali e finitura superficiale di elevata qualità.
Strutture di grandi dimensioni, come per esempio le scatole del cambio, inizialmente costruite, per esempio, con piastre di titanio lavorate dal pieno e unite tra di loro mediante saldatura, possono ora essere realizzate con questa tecnologia.
La prassi operativa del Rapid Casting si compone di alcuni steps:
- Il modello a perdere viene realizzato in RP;
- Il modello è sottoposto ad infiltrazioni con cera (immersione e capillarità) per renderlo meno fragile e per aumentare la sua evacuabilità;
- Il modello è rivestito da successivi bagni di ceramica: Immersioni in bagni di leganti, aspersioni con materiale refrattario, e successiva essicazione;
- Evacuazione del modello a perdere con “flash firing” o in autoclave e cottura del guscio ceramico;
- Fusione della lega con induttore o ad arco voltaico;
- Colata, raffreddamento, riduzione del guscio, pallinatura, taglio primario dell’alimentazione, trattamenti termici.
La struttura del getto di precisione è formata da un aggregato di grani o cristalliti poliedriche che, mentre nelle piastre e barre da lavorazione sono anisotrope, in una fusione danno isotropia per compensazione: : è chiaro che l’isotropia ha grandi vantaggi, per esempio, i calcoli FEM risultano essere molto vicini alla realtà grazie all’isotropia del pezzo.
Si tratta di un grande salto anche per il settore dell'aerospaziale e per le applicazioni medicali.
Alle fusioni in lega di Titanio, data la loro grande difficoltà intrinseca, dovuta all’alta reattività del Titanio, si applicano, in aggiunta, i seguenti trattamenti:
- Fresatura chimica: per rimuovere l’ alpha case (microstruttura particolare delle leghe di titanio) che si genera quando il metallo si trova a contatto con la forma ceramica
- HIP (Hot Isostatic Pressure), in atmosfera inerte (argon) per eliminare le porosità e le micro-porosità dall’interno del materiale
- Weld repair: saldatura TIG in atmosfera inerte per rimuovere le porosità o gli avallamenti dovuti all’HIP, controllata da ispezioni continue ai raggi X.Pallinatura controllata per ridurre lo stress ed aumentare la resistenza alla fatica.
Il prodotto viene finito con lavorazioni CNC, e consegnato completo di trattamenti e certificati di collaudo (materiale, RX, FPI, HT, ecc…), nel rispetto della normativa di qualità ISO 9001:2000.
Il processo è stato ottimizzato per garantire la massima affidabilità: i tipici trattamenti post casting sono necessari per garantire l'integrità della struttura mentre la fresatura chimica serve a rimuovere l'alpha case, struttura particolare che si crea quando il Titanio entra in contatto con la forma ceramica e che è dannosa per il getto. Inoltre, anche la Hot Isostatic Pressing (HIP), che serve a rimuovere le eventuali porosità interne, viene applicata alle fusioni.
Il punto vincente di questa nuova tecnologia è la possibilità di consegnare un particolare “chiavi in mano” e cioè pronto per la gara, dove CRP è coinvolta e collabora con il cliente, sin dall’inizio, fornendo un forte apporto in termini di engineering e co-design. Il tutto è rivolto all’ottimizzazione del disegno 3D, in modo da poter sfruttare al meglio tutte le potenzialità e i vantaggi che derivano dall’utilizzo del “metodo CRP”.
Dal un punto di vista tecnico, i portamozzi CRP per esempio, presentano prestazioni meccaniche superiori e una migliorata affidabilità, il tutto accompagnato da un sensibile risparmio in termini di peso che, per le masse non sospese di un autoveicolo, è una caratteristica di fondamentale importanza.
Questa tecnologia è stata subito molto apprezzata dai clienti, proprio in virtù dei vantaggi significativi che ha introdotto: il Rapid Casting fornisce, infatti, durata e affidabilità (una fusione è naturalmente isotropica per compensazione), meno limitazioni nel disegno e possibilità di alleggerire il pezzo e renderlo più rigido.
Rapid Casting 
