N. 6 2013 - Assofond

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N.6 2013
ASSOFOND
FEDERAZIONE
NAZIONALE
FONDERIE
Poste Italiane S.p.A. - Anno XL-Pubblicazione bimestrale - Spedizione in A.P. - 70% - Filiale di Milano
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N. 6 2013
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sommario
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ASSOFOND
in igne vita
ASSOFOND
FEDERAZIONE
NAZIONALE
FONDERIE
Pubblicazione bimestrale tecnico-economico ufficiale
per gli atti dell’Associazione Nazionale delle Fonderie
Autorizzazione Tribunale di Milano
n. 307 del 19.4.1990
Direttore Responsabile
Silvano Squaratti
Economico
Assofond ghisa 2013 ......................................................................................................................................10
CAEF Meeting Düsseldorf, novembre 2013 ............................................................................................16
Convengo Amafond, un consolidato appuntamento ............................................................................ 20
Glocalizzazione: una nuova chiave di successo? ................................................................................ 22
Il mercato dell’auto mondiale e gli orientamenti dei mercati, da parte di ANFIA ...................... 28
FARO The International Commodities Club:
meeting d’eccellenza al Museo Ferrari di Maranello .......................................................................... 32
Premio di laurea ing. Carla Cominassi, terza edizione ........................................................................ 34
Direzione e redazione
Federazione Nazionale Fonderie
20090 Trezzano S/Naviglio (MI), Via Copernico 54
Tel. 02/48400967 - Telefax 02/48401282
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Gestione editoriale e pubblicità
S.A.S. - Società Assofond Servizi s.r.l.
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Abbonamenti per l’Italia,
anno 2013 105,00 euro
Abbonamento per l’estero,
anno 2013 180,00 euro
Tecnico
Una copia 12,91 euro, estero 20,66 euro
Congresso 2013 dell’American Foundry Society ...................................................................... 40
Numeri arretrati il doppio
L’eliminazione degli ossidi nelle leghe di alluminio: sogno o realtà?......................................52
Spedizioni in A.P. - 70% - Filiale di Milano
L’importanza della metallurgia “Metallurgia generale” (ventiseiesima parte) ..................68
In breve
Tecnologia EVACTHERM®: la lavorazione moderna delle terre di Fonderia ......................82
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la fonte. La collaborazione alla Rivista è subordinata
insindacabilmente al giudizio della Redazione.
Le idee espresse dagli Autori non impegnano ne la
Rivista ne Assofond e la responsabilità di quanto
viene pubblicato rimane agli Autori stessi.
La pubblicità che appare non supera il 50% della
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Indice
Inserzionisti ..........................................................................................................................................88
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Assofond ghisa 2013
Mercoledì 11 dicembre gli imprenditori delle fonderie di ghisa si sono ritrovati a Villa Carcina per l’assemblea annuale
“Assofond Ghisa”. La riunione
si è svolta in Villa Glisenti, piacevole scenario sito nel grazioso comune della Val Trompia e
non lontano dalla fonderia
omonima.
Il mandato del Presidente Dalla
Bona è giunto al termine, ragione per la quale, contestualmente ai temi proposti ai presenti,
e discussi con gli associati, si è
proceduto all’elezione del nuovo Presidente di Assofond Ghisa. Il candidato eletto è Duccio
Conforti, Presidente del CDA
Fonderia Palmieri di Calenzano
(FI).
Durante l’incontro è intervenuto il Professor Tosini, responsabile del centro studi Siderweb, che ha dato una panoramica sulla situazione economica del settore, ponendo l’attenzione sui principali indicatori di bilancio del comparto di
riferimento e delle aziende sia
a monte che a valle della filiera
delle fonderie.
L’evento si è in realtà consumato nel breve lasso di tempo di
due ore, anticipato da un’interessante visita all’interno della
Fonderia Glisenti e dal buffet
offerto agli associati. Ciò non
ha impedito ai presenti di avere
un excursus sulla situazione
economica di cui dedichiamo di
seguito, uno specifico paragrafo
e di essere informati sulle principali tematiche che Assofond
sta portando avanti.
L’incontro si è aperto con l’intervento del Presidente, in sca-
denza di mandato, l’ingegnere
Dalla Bona delle Fonderie Glisenti, grazie al quale ha potuto
fare una breve esposizione degli anni della sua presidenza in
carica dal 2007 al 2013.
Molte le iniziative che sono state intraprese, come il tema dell’articolo 39 sui consumi energetici e, in un’ottica di esplorazione di nuovi mercati, l’organizzazione dei viaggi negli Stati
Uniti ed in Brasile.Tutto ciò nonostante il periodo della presidenza sia stato forse il più difficile di sempre per l’industria
manifatturiera italiana, e dunque per le fonderie; in tali momenti ogni imprenditore è concentrato al massimo all’interno
della propria realtà e alla vita
associativa talvolta può essere
dedicato minor tempo.
L’ingegner Dalla Bona continuerà comunque a partecipare
attivamente all’interno dell’Associazione in quanto titolare
della delega all’internazionalizzazione nell’ambito della Federazione Assofond.
A tal proposito è intervenuto
anche il Presidente Ariotti, rimarcando quelle che sono le
tematiche a lui più care e perciò da sviluppare nell’ambito
della Federazione durante il
suo mandato:
• continua attenzione alla divulgazione, nonché alla formazione, circa la legislazione sull’ambiente e sulla sicurezza;
• maggiore attività di pressione
sia su Confindustria sia sul
mondo politico riguardo ai
temi dei costi energetici;
• realizzazione di progetti in
ambito di ricerca e sviluppo e
10
attuazione di un effettivo
network fra le Università e il
mondo delle fonderie, nel duplice aspetto di coinvolgere
direttamente le prime nell’esecuzione di programmi di
studio specifici e di creare
nuove opportunità di lavoro
per i giovani laureati attraverso la disponibilità di borse di
studio.
Un contributo ulteriore alle
parole del Presidente Assofond
è arrivato dagli interventi dell’ingegnere Zanardi delle omonime fonderie e di Gualtiero
Corelli di Assofond.
Grazie ad un progetto già avviato, e per il quale è già stato
organizzato un Open Day dedicato ad alcuni studi sulla ghisa
sferoidale, le Fonderie Zanardi
hanno fatto un appello perché
le fonderie si possano autotassare al fine di finanziare una sede appropriata, già individuata
nella zona di Verona, ed avviare
un centro di ricerche al servizio delle fonderie.
Gli studi avviati aprirebbero
nuovi canali di mercato e concorrenziali al mondo dell’acciaio, tanto è vero che a livello
europeo si sono già manifestate resistenze da parte delle
rappresentanze tedesche. Il tema è strategico, come ha ribadito il Presidente Ariotti, ma,
per verità di cronaca, l’entusiasmo fra gli astanti non si è percepito…
Un altro problema riscontrato,
che prescinde dagli aspetti tecnici, come quelli citati durante
la riunione in tema di resilienza,
è la difficoltà a reperire un ma-
economico
nagement adatto a far decollare il centro sperimentale. Alcuni professori universitari, contattati di recente, non si sono
resi disponibili a prendere in
mano la gestione e di lavorare a
capo di un centro di ricerche.
In realtà, se si manifestasse un
interesse effettivo da parte delle fonderie, il progetto potrebbe concretizzarsi a breve e risultare, oltre che strategico per
tutti gli associati, all’avanguardia
rispetto all’attuale panorama
dell’industria italiana in termini
di investimenti in ricerca e sviluppo: alquanto desolante!
Assofond invece, con l’intervento di Gualtiero Corelli, ha
posto in evidenza il tema della
silice di cui si dibatte da molto
tempo, ma che solo ora la
Commissione Europea pare sia
intenzionata a prendere realmente in considerazione.
La possibilità che la silice sia inclusa fra gli agenti cancerogeni
dall’Europa porterebbe ad evidenti ed alquanto impattanti
conseguenze nei processi produttivi delle fonderie. Assofond
ha già raccolto ed inviato i dati
necessari al Caef e richiesti dalla Commissione per eventuali
provvedimenti legislativi e, partecipando già dal 2006 all’accordo Nepsi, un’iniziativa studiata appositamente per delineare le linee guida per la corretta gestione della silice in ambito produttivo, provvederà nel
2014 ad effettuare il quinquennale monitoraggio delle emissioni presso le fonderie. Inoltre, intorno al mese di febbraio
– marzo del prossimo anno, Assofond promuoverà un incontro in tal merito.
dente. Nonostante i segnali
positivi provenienti dai principali Paesi industrializzati ed il
rafforzamento nello scenario
congiunturale di alcune Nazioni emergenti, il quadro macroeconomico mondiale presenta ancora alcuni punti di
criticità, come il rallentamento dei cosiddetti Paesi BRICS.
L’andamento del commercio
internazionale rimane nel
complesso debole. Le spinte
inflazionistiche restano relativamente contenute, favorendo la prosecuzione di politiche monetarie espansive.
Per ciò che concerne l’Europa, il PIL complessivo si è ridotto del -0,1% nel 2013. Tale
risultato scaturisce da una variazione negativa dei consumi
privati e degli investimenti ed
una variazione positiva dei
consumi pubblici e delle
esportazioni nette. Il contenimento della dinamica dei
prezzi apre spazi per eventuali altri interventi di riduzione
dei tassi d’interesse da parte
della BCE.
L’economia italiana è ancora
in recessione, anche se la caduta del PIL si è arrestata nel
terzo trimestre. Il PIL del
2013 si è ridotto del -1,8%,
peggio delle previsioni di inizio anno. Tale risultato è dovuto al calo della domanda interna (-2.6%) e delle scorte (0.3%) non controbilanciato
dall’aumento della domanda
estera netta (+1,1%). Il perdurare della crisi e la debolezza
dei consumi hanno determinato un abbassamento del
tasso di inflazione.
Il rallentamento della crescita
economica mondiale ha condizionato la produzione di acciaio. Nei primi dieci mesi del
2013 la produzione globale è
aumentata del +4,2%, ma tale
incremento è dovuto quasi
totalmente alla Cina (+9,7%).
La produzione nei Paesi UE è
diminuita del -3,8%, poco più
del calo previsto del consumo
reale (-3,3%). La produzione
italiana si è ridotta del -13,6%
a causa del forte calo registrato dai prodotti “piani” (-22%).
Nei primi dieci mesi del 2013
la produzione mondiale di
ghisa è cresciuta del +5,1% rispetto allo stesso periodo del
2012. Tale incremento è dovuto quasi totalmente alla Cina
(+7,8%) che rappresenta il
61% della produzione mondiale. La produzione europea
è diminuita dello -0,5%, mentre la produzione italiana si è
ridotta del -29,5% a causa anche del rallentamento dell’attività dell’Ilva.
Da come si evince dal grafico
della produzione e del consumo della ghisa in Italia negli
ultimi anni, l’export ha registrato una significativa crescita nel 2012: il dato evidenzia
come il comparto non ha perso di competitività, bensì ha
subito importanti perdite in
termini di produzione, dal
2008, per effetto del calo della domanda interna.
Produzione e consumo ghisa in Italia (.000 ton)
2008/2012
Situazione economica
Il professor Tosini è intervenuto durante l’incontro ed ha
presentato il quadro generale
dell’industria fusoria della ghisa, confrontandola inoltre con
i mercati di riferimento per gli
approvvigionamenti e per le
vendite.
La crescita dell’economia
mondiale è rallentata nel
2013, rispetto all’anno prece-
11
economico
con la più alta variazione negativa fra valore aggiunto ed
EBITDA, indicativo del peso
considerevole del costo del lavoro. Il valore aggiunto al 27%
sul fatturato è un buon risultato sulla media dei comparti rilevati, a differenza invece dei
bassi valori della siderurgia. I
costi delle materie prime e dei
semilavorati rispetto al valore
della produzione risultano inferiori rispetto alla media dei settori rilevati (57,4%).
In termini di EBIT, dunque al netto anche di svalutazioni ed ammortamenti, il comparto della
Produzione e consumo ghisa in Italia (.000 ton)
gen-ott 2012/2013
Gli stessi valori di produzione,
consumo, import ed export,
vengono riportati in riferimento ai mesi da gennaio a ottobre
per il 2013 e l’anno precedente: tutti i valori sono in diminuzione, salvo l’import che aumenta del +35%.
Se da un lato la produzione industriale delle fonderie di ghisa
si attesta a quasi il -39% rispetto al 2008, i mercati utilizzatori
di questa industria non presentano valori migliori, anzi, alcuni
vanno oltre. La perdita dell’industria degli elettrodomestici è
a -53,5%, l’automotive al 44,9%; seguono gli altri mercati
con variazioni comunque molto al di sotto della media europea dei 27 e della Germania, si
parla mediamente del -30%.
Andamento dei settori utilizzatori dei getti di ghisa
(var % dal 2008 al 2013)
Italia
Germania
UE (27)
Prodotti in metallo
-33,6
-3,8
-19,6
Elettrodomestici
-53,5
-16,2
-31,9
Macchine e apparecchi meccanici
-29,2
-8,6
-14,5
Macchine agricole
-31,1
-8,5
-11,7
Automotive
-44,9
8,4
-6,3
Altri mezzi di trasporto
-26,6
16,4
6,7
I valori di bilancio delle fonderie di ghisa vengono di seguito
confrontati con quelli dei mercati di riferimento.
Dal confronto dei principali
margini, si evince che il comparto della ghisa è il settore
ghisa presenta l’unico valore
negativo: la quota degli ammortamenti è effettivamente la più
importante (6,8%) dopo quella
dei forgiatori (7,8%). Questi,
tuttavia, riescono a mantenere
un EBIT positivo grazie ad un
Marginalità al 2012 (% sul fatturato)
Fonderie Ghisa
Fonderie Acciaio
Produttori “Lunghi”
Produttori “Piani”
Produttori semi prodotti
Forge
Utilizzatori finali
Prodotti in metallo
Autoveicoli e altri mezzi di trasporto
Elettrodomestici
Valore
aggiunto
27,3
28,1
10,0
11,2
18,4
28,9
27,7
30,6
27,6
25,5
29,1
12
EBITDA
EBIT
7,2
12,3
3,5
6,1
12,6
15,2
-1,2
6,9
0,1
2,6
7,6
5,0
EBIT
complessivo
3,7
8,5
4,3
2,3
8,0
5,5
10,7
11,2
10,4
12,0
9,5
5,2
4,5
6,1
6,1
3,0
6,3
5,4
7,4
6,8
6,9
Utile netto
2,0
6,0
2,7
0,1
4,9
3,0
3,4
2,7
4,0
4,0
5,3
economico
Struttura costi al 2012 (% sul valore della produzione)
Fonderie Ghisa
Fonderie Acciaio
Forge
Materie prime
e semilavorati
50,0
40,9
74,7
76,6
64,8
49,2
Servizi
esterni
24,9
27,6
17,7
15,2
18,8
23,8
Costo del
lavoro
20,1
15,8
6,5
5,1
5,9
13,7
Ammortamenti
52,7
49,5
54,2
59,0
55,0
20,5
20,5
18,0
16,0
14,8
16,9
19,3
17,2
13,5
19,7
3,7
4,2
2,6
4,8
4,7
Utilizzatori finali
Prodotti in metallo
Elettrodomestici
minor peso del costo del lavoro (13,7% contro il 20,1% delle
fonderie di ghisa).
L’utile netto si pone al 2% sul fatturato, ben al di sotto della media degli altri settori (3,5%): i valori più alti sono quelli registrati
per i mercati utilizzatori, anche
se spicca il 6% delle fonderie di
acciaio.
Una nota dolente, per il comparto delle fonderie di ghisa, è il valore registrato della leva finanziaria (-1,9%). Questo valore, che
misura la differenza negativa fra
ROI (Return On Investments) e
costo medio dei finanziamenti, è
piuttosto preoccupante perché
sta a significare che la redditività
derivante dagli investimenti non
copre i debiti e gli oneri relativi
per la gestione operativa. A ri-
6,8
4,0
3,2
2,5
4,4
7,8
Principali indici di bilancio (%)
ROS
ROI
ROA
ROE
Fonderie Ghisa
Fonderie Acciaio
Forge
3,7
8,5
4,3
2,3
8,0
5,5
5,3
11,2
7,5
5,1
11,3
5,2
3,4
7,4
5,3
2,6
8,4
3,9
5,7
11,1
8,2
0,6
10,7
4,1
Effetto leva
finanziaria
-1,9
8,6
3,4
-3,3
8,5
1,7
Utilizzatori finali
Prodotti in metallo
Macchine e apparecchi
meccanici
Autoveicoli e
altri mezzi di trasporto
Elettrodomestici
6,3
5,4
10,0
7,6
5,3
5,1
9,2
6,5
4,3
3,2
7,4
12,4
5,9
11,8
5,7
6,8
15,7
8,5
14,2
8,6
6,1
14,1
6,9
15,9
6,0
prova di tale segnale d’allarme è
un rapporto debiti finanziari su
patrimonio allo 0,9%, rispetto ad
un valore ottimale dello 0,5%.
Solidità patrimoniale e finanziaria al 2012 (%)
Patrimonio
Immobilizzazioni
Capitale
Permanente
Immobilizzazioni
Fonderie Ghisa
Fonderie Acciaio
Forge
0,8
1,4
1,1
0,6
1,5
1,3
1,2
1,7
1,4
0,9
1,9
1,6
0,9
0,3
0,6
1,2
0,4
0,4
Debiti
totali
Patrimonio
1,9
0,9
1,2
3,2
0,9
0,8
Utilizzatori finali
Prodotti in metallo
Elettrodomestici
1,1
1,2
1,2
1,2
0,6
1,4
1,5
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CAEF Meeting Düsseldorf,
novembre 2013
Nei giorni 13 e 14 novembre si
è svolto a Düsseldorf presso la
Associazione delle Fonderie Tedesche (Bundesverband der
Deutschen Gießerei-Industrie)
un incontro della Commissione
2 del CAEF (Commissione della
Associazione Europea delle
Fonderie che si occupa dei temi
legati ad ambiente, sicurezza e
salute).
All’incontro in oggetto, hanno
partecipato i rappresentanti
delle associazioni delle fonderie
di Italia (Assofond), Gran Bretagna, Portogallo, Polonia, Francia,
Germania, Austria e Belgio.
Tra gli argomenti nell’Agenda
del meeting erano:
• silice libera cristallina:
a. stato della Direttiva Cancerogeni;
b. raccolta dei dati richiesti
dalla Commissione Europea
per la valutazione dell’impatto che la classificazione
della Silice avrebbe sul settore delle fonderie;
c. NEPSI reporting 2014 dal
15 gennaio al 14 marzo;
• aggiornamento del documento BREF delle fonderie.
Gli atri argomenti in agenda, sui
quali però non si soffermerà il
presente articolo, erano:
• la proposta dell’Unione Europea per la riduzione del limite
di esposizione personale al
monossido di carbonio;
• aggiornamento della classificazione degli agenti chimici secondo REACH e CLP;
• la Direttiva sui Campi Elettromagnetici;
• presentazione del progetto di
analisi delle statistiche degli in-
cidenti nelle fonderie tedesche;
• la politica energetica dell’Unione Europea, panoramica
sulle nuove proposte
• CO2 – Schema Emission Trading:
a. rilancio,
b. stato di avanzamento.
Silice Libera Cristallina
LO STATO DELLA DIRETTIVA
CANCEROGENI
La pericolosità della silice per la
salute dei lavoratori che la utilizzano, è da tempo nota. Nel
caso delle fonderie, è noto che
l’esposizione alle polveri di silice in forma cristallina (silice libera cristallina) può provocare
malattie professionali come la
silicosi.
Ciò nonostante la silice non è
classificata, nella legislazione vigente, tra gli agenti chimici pericolosi per la salute dei lavoratori e, da tempo, si dibatte, a livello europeo ed internazionale, sulla opportunità del suo inserimento tra gli agenti chimici
cancerogeni oppure, in alternativa, tra gli agenti chimici pericolosi per la salute (ma non cancerogeni) per i quali è definito un
limite di esposizione individuale.
L’attuale Commissione Europea
non proporrà la revisione della
Direttive applicabili fino al termine del suo mandato che scade ad ottobre del 2014. Fino ad
allora, quindi, non sono attese
decisioni sulla classificazione
della silice.
Entro il primo quarto del 2014,
tuttavia, la Commissione Euro-
16
pea ha previsto una prima valutazione dell’impatto che la classificazione della Silice avrebbe
sui settori industriali che la utilizzano.
RACCOLTA DATI
Per potere effettuare la valutazione in oggetto, la Commissione Europea ha richiesto, alle associazioni delle categorie industriali coinvolte, i dati relativi a:
• livelli medi di esposizione dei
lavoratori;
• informazioni circa casi di malattie professionali imputabili
ad esposizione a silice;
• valutazione economica dell’impatto che avrebbe la classificazione della silice all’interno della Direttiva sugli Agenti
Cancerogeni (preventivo di
costo degli interventi necessari).
Tra i settori industriali coinvolti c’è anche il settore delle
Fonderie che, come noto, utilizza sabbie silicee all’interno
del proprio processo produttivo.
Le Fonderie Europee, attraverso il CAEF, metteranno a disposizione della Commissione i
dati relativi al proprio settore. I
dati relativi alle Fonderie Italiane sono già stati raccolti e trasmessi da Assofond.
INTERVENTI RICHIESTI IN CASO
DI CLASSIFICAZIONE DELLA
SILICE TRA GLI AGENTI
CANCEROGENI
Ma quali sarebbero gli interventi
richiesti alle fonderie nel caso in
cui la Silice fosse classificata tra
gli agenti cancerogeni?
Il primo intervento richiesto dal-
economico
la Direttiva Europea 2004/37/CE
(così come dal D.Lgs 81/08 Art.
235 comma 1) sarebbe la sostituzione, se tecnicamente possibile, dell’agente cancerogeno.
Nel caso in cui la sostituzione
non fosse tecnicamente possibile, la Direttiva Europea (così come il D.Lgs 81/08 Art. 235 comma 2) prevedono che l’esposizione dei lavoratori debba essere evitata ricorrendo a sistemi
chiusi (cioè sistemi in cui gli
operatori non vengano in contatto con l’agente cancerogeno).
L’attuale avanzamento della tecnologia non rende tecnicamente
possibile nessuno dei due interventi sopra descritti ma, la Direttiva Europea (come il D.Lgs
81/08) imporrà a tutte le fonderie il ricorso alla migliore tecnologia nel momento in cui dovesse diventare disponibile.
Questo comporterebbe, considerando l’influenza che l’attuale
utilizzo della silice ha sull’intero
processo, investimenti tecnologici molto rilevanti con conseguenze economiche importanti.
Fino a quando gli interventi sopra descritti rimarranno non
tecnicamente possibili sarà necessario adottare tutte le norme
di prevenzione utili a ridurre, efficacemente, la esposizione degli
operatori:
• corretta misura e valutazione
della esposizione alla Silice;
• adozione di tutte le migliori
tecniche per la riduzione della
esposizione;
• applicazione di specifici protocolli sanitari.
L’Accordo NEPSi
Quanto detto sopra è ben codificato all’interno dell’accordo
NEPSI (www.NEPSI.eu) cui Assofond aderisce fin dalla sua nascita (2006).
L’accordo NEPSI rappresenta
una ottima guida per le fonderie
nella corretta gestione della Silice indipendentemente dalla sua
futura classificazione.
Preso atto che allo stato attuale,
non è possibile pensare alla sostituzione di materiali / prodotti
/ materie prime contenenti Silice
che sono ingredienti di base utili
e spesso indispensabili per un
ampio numero di attività indu-
sificazione della Silice all’interno
della Direttiva degli Agenti Cancerogeni.
NEPSI reporting 2014
striali e professionali, e che la loro produzione ed utilizzo deve
pertanto continuare, le maggiori
industrie che impiegano i citati
materiali, si sono mostrate d’accordo sull’introduzione di misure appropriate per migliorare le
condizioni di lavoro, riducendo il
rischio di esposizione a Silice.
L’Accordo è finalizzato:
1. alla protezione della salute dei
Lavoratori e dei soggetti esposti professionalmente nell’ambiente di lavoro a silice cristallina respirabile, dovuta a materiali e prodotti/residui contenenti silice cristallina;
2. alla minimizzazione dell’esposizione alle polveri di silice cristallina respirabile negli ambienti di lavoro, attraverso
l’applicazione delle Buone Pratiche definite nel documento;
3. ad incrementare la conoscenza dei potenziali effetti sulla
salute della silice cristallina respirabile e delle Buone Pratiche.
L’Adesione all’accordo è volontaria e non ha effetto legale. L’Accordo deve essere interpretato
come una “linea guida” che non
sostituisce le legislazioni europee
e nazionali ma si integra all’interno delle stesse.
Gli strumenti individuati nell’Accordo, sono quelli tipicamente previsti dalla già citata
normativa sulla sicurezza ed igiene del lavoro:
1. valutazione del rischio (applicando una procedura dedicata);
2. prevenzione del rischio attraverso i seguenti elementi:
a. implementazione
delle
Buone Pratiche;
b. informazione e Formazione;
c. monitoraggio della polvere;
d. sorveglianza sanitaria.
L’applicazione dell’Accordo NePSi è fortemente consigliata in
preparazione alla eventuale clas-
17
Ogni due anni, gli aderenti all’Accordo NEPSI trasmettono i dati
relativi al monitoraggio dei livelli
di esposizione effettuati nei due
anni precedenti.
La raccolta di questi dati ha come scopo l’analisi dell’efficacia
delle Buone Prassi proposte dal
NEPSI la cui applicazione dovrebbe portare alla continua riduzione dei livelli di esposizione.
La prossima campagna di raccolta dati è prevista nei prossimi
mesi dal 15 gennaio al 14 marzo
2014.
L’ALTERNATIVA ALLA
CLASSIFICAZIONE NELLA
DIRETTIVA CANCEROGENI
L’alternativa alla classificazione
nella Direttiva Cancerogeni sarebbe, come anticipato, la classificazione all’interno della Direttiva Agenti Chimici.
In questo caso sarebbe sufficiente ridurre l’esposizione dei lavoratori al di sotto di un limite
consentito (TLV) e sottoporre
gli stessi lavoratori ad uno specifico protocollo di sorveglianza
sanitaria.
Il TLV, in questo caso, potrebbe
essere fissato a 0,1 mg/m3 che,
nel caso delle fonderie italiane,
rappresenta un limite in molti
casi già rispettato. Ricordiamo,
infatti, che molte fonderie usufruiscono della esenzione del
premio INAIL per il rischio silicosi avendo dei livelli di esposizione inferiori a 0,05 mg/m3.
Aggiornamento del
BREF delle Fonderie
Allo scopo di prevenire e ridurre le emissioni di inquinanti nell’ambiente da varie attività industriali, la Comunità Europea ha
adottato nel 1996 delle disposizioni comuni con la pubblicazione della direttiva 96/61/CEE nota anche come direttiva IPPC,
(Integrated Pollution Prevention and Control; Prevenzione
e Riduzione Integrate dell’Inquinamento) successivamente
economico
abrogata
dalla
direttiva
2008/1/CE del Parlamento europeo e del Consiglio, del 15
gennaio 2008 che la riprende e
la completa nella direttiva
2010/75/UE in materia di emissioni industriali (direttiva IED –
Industrial Emissions Directive).
La direttiva IED fornisce delle
disposizioni alle autorità competenti degli Stati membri in
merito al rilascio di autorizzazioni sul funzionamento degli
impianti industriali elencati nell’Allegato I della stessa.
Tali autorizzazioni si basano sull’utilizzo delle migliori tecniche
disponibili,
dette
anche BAT (Best Available Techniques), riportate nei cosiddetti BRefs (BAT Reference documents), rapporti che rappresentano un quadro dettagliato dei
processi industriali impiegati nei
settori indicati dalle direttiva.
L’uso delle BAT serve ad evitare
o a ridurre le emissioni inquinanti e l’impatto sull’ambiente,
riducendo nel contempo i consumi energetici e migliorando la
produttività e/o la qualità della
produzione.
L’Art. 14 della Direttiva
2010/75/UE sulle Emissioni Industriali stabilisce che le BAT
fungono da riferimento all’Autorità Competente per stabilire
le condizioni di autorizzazione.
L’AGGIORNAMENTO DELLE
BAT E LO SCAMBIO DI DATI
ORGANIZZATO DALLA
COMMISSIONE EUROPEA
Al fine di elaborare e, se necessario, aggiornare i documenti di
riferimento delle BAT, in accor-
do con quanto stabilito nell’Art.
13 della Direttiva 2010/75/UE
sulle Emissioni Industriali, la
Commissione Europea organizza
uno scambio di dati fra:
• gli Stati membri;
• le industrie interessate;
• le organizzazioni non governative che promuovono la protezione ambientale.
Lo scambio delle informazioni riguarda, in particolare:
• le prestazioni delle installazioni
e delle tecniche in termini di
emissioni, consumo e natura
delle materie prime (compresa
l’acqua) uso dell’energia e produzione di rifiuti;
• le tecniche usate, il monitoraggio associato, gli effetti incrociati, la fattibilità economica e
tecnica ed i loro sviluppi;
• le migliori tecniche disponibili
e le tecniche emergenti individuate in seguito alla analisi dei
due punti precedenti.
L’AGGIORNAMENTO DEL BREF
DELLE FONDERIE
Il processo di aggiornamento dei
Bref è iniziato ed il Documento
Bref applicabile al settore delle
fonderie Ferrous Metal Processing
Industry (emesso nel 2005) è
prossimo alla revisione.
Assofond, nel corso del meeting,
ha proposto a tutte le associazioni dei diversi paesi europei l’inizio della raccolta dei dati necessari all’aggiornamento.
Assofond ritiene che la revisione delle BAT e del BREF dovrebbe essere basata sulle specifiche esperienze di ciascun paese nella applicazione locale della
Direttiva.
18
Ogni BAT dovrebbe essere revisionata considerando tutti i
problemi emersi localmente e
tutti gli aspetti di carattere ambientale che necessitano di una
maggiore armonizzazione tra
gli stati membri. Inoltre nell’aggiornamento delle BAT si dovrà tenere conto anche di tutti
gli aspetti energetici oggetto
del BREF sull’Efficienza Energetica (02/2009) identificando
BAT per il settore delle Fonderie. Il CAEF ha condiviso ed accettato le proposte di Assofond ed ha annunciato che
dal 2014 inizierà a lavorare all’aggiornamento del BREF delle
Fonderie.
IL PROGETTO DI ASSOFOND:
“RAZIONALIZZAZIONE DEI
PROCESSI DI FONDERIA”
COME RIFERIMENTO
Assofond ha, inoltre, presentato al CAEF il proprio progetto
di “Razionalizzazione dei Processi di Fonderia” (Industria
Fusoria n. 4 – 2013) che ha come obiettivi principali:
1. guidare le fonderie nella razionalizzazione dei processi
produttivi e gestionali al fine
di ridurre i costi e ottimizzare l’uso delle risorse;
2. aggiornare le BAT sulla base
delle esperienze fatte a livello
nazionale ed internazionale.
Alla luce del secondo dei due
obiettivi, il progetto di Assofond può rappresentare un
utile riferimento nel processo
di aggiornamento del BREF delle Fonderie.
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Convegno Amafond,
un consolidato appuntamento
Il consueto appuntamento annuale di AMAFOND (l’Associazione che riunisce i fornitori di
prodotti e impianti per fonderia), tenutosi in Franciacorta
presso Villa Baiana Tenuta La
Montina lo scorso venerdì 22
Novembre, ha visto riunirsi il
mondo della fonderia rappresentato sia dai fornitori che dalle fonderie, intorno ai temi della
Glocalizzazione e dell’internazionalizzazione.
I lavori sono stati introdotti dal
Presidente di Amafond Francesco Savelli che, nel suo discorso ha manifestato un certo ottimismo: “mi sono reso conto oggi, dopo un’indagine associativa e
dai contatti continui con colleghi
e operatori del settore, che le
cose stanno volgendo in positivo.
Il 2014 dovrebbe essere quindi
un anno favorevole che vedrà la
realizzazione di importanti
progetti italiani per la moder-
nizzazione di impianti produttivi esistenti”.
Si sono susseguiti gli interventi
di Marco Bonometti, Presidente AIB, Associazione Industriale Bresciana e Giancarlo
Losma, Presidente Federmacchine che ha fornito i numeri nazionali sulla produzione e sull’esportazione di macchine e beni
strumentali e un quadro delle
iniziative di incentivazione agli
investimenti tecnologici sulle
quali sta spingendo con Confindustria.
Nel nutrito panel dei relatori
non poteva mancare la presenza
di Assofond rappresentata anche dai membri degli organi direttivi. Il Presidente di Assofond,
Roberto Ariotti, nel suo intervento ha ricordato come, ogni
anno, anche in questa occasione,
si sottolinea la rappresentanza
dell’impresa italiana, aperta al
20
mondo e capace, nonostante
tutto, di sopravvivere nelle circostanze nazionali “difficili”.
Ariotti ha fatto riferimento alla
pressione competitiva che “subiamo sia dall’alto sia dal basso:
dal basso da chi fa del minor costo, inteso come “dumping” sociale ed ecologico, la sua forza,
mentre dall’alto da chi è forte e
trova supporto in vero “sistema
paese”
In merito al tema del convegno
sull’internazionalizzazione il Presidente Ariotti ha sottolineato:
“Non esiste alternativa all’apertura al mondo, la Germania ne
ha tratto beneficio, anche noi, a
dimostrazione del fatto che siamo “ancora qui”, significa che
non languiamo nello “stagno”
dei consumi interni, ma direttamente o indirettamente esportiamo e dal confronto con l’ambiente competitivo aperto abbiamo saputo conservarci agili e
aggressivi”. Ariotti conclude auspicando un sempre maggiore
lavoro di squadra tra Assofond e
Amafond.
Il Presidente di Assofond ha ultimato il suo intervento con un
tema tra i più importanti della
sua Presidenza, la R&S: “Naturalmente perché il mondo abbia
ragione nel rivolgersi a noi per i
suoi prodotti meccanici, bisogna
che trovi una qualità, un’innovazione e una sicurezza tali da pagare i costi folli del nostro sistema. Necessitano rete e alleanze
fra noi per raggiungere luoghi
lontani e per impiegare al meglio
le risorse del nostro sistema
universitario che (finalmente) è
economico
ora attento alle nostre nuove
sollecitazioni“. Significativo il riferimento al “Progetto di ricerca associativo ASSOFOND” per
nuovi materiali e unione dei
mondi della progettazione e la
scienza dei materiali ed al “lancio” di un certo numero di dottorati di ricerca finanziati dalle
nostre fonderie per diffondere
cultura e innovazione.
A seguire gli interventi di Gianmarco Giorda (Direttore ANFIA Associazione Nazionale Filiera Industria Automobilistica)
e Umberto Maggi (Vice Direttore Generale Fonderie di
Torbole) che hanno posto al
centro delle loro presentazione
il settore dell’automotive, dapprima con un’ampia rappresentazione del mercato auto mondiale e degli orientamenti dei
mercati, da parte di ANFIA, poi
con l’esperienza diretta della
Fonderia di Torbole di “glocalizzazione”, ossia come essere “internazionali” rimanendo come
produzione “locali”.
La parola è poi passata a Giovanni Sacchi Direttore Ufficio
di Coordinamento servizi di
promozione del Sistema Italia,
Agenzia ICE.
Dopo un breve coffee-break, il
programma
è
proseguito
con importanti relatori stranieri quali Ralf Franke, direttore
di produzione per i getti strutturali della fonderia di BMW di
presso-colata MA-44 Leitung
Druckguß di Landshut, Tho-
mas Steinhäuser, Docente
presso l’Universität DuisburgEssen e Dariusz Kazmierczak, Direttore stabilimento,
Nemak Poland HPDC Foundry
and Product Development Center, i quali hanno tracciato vari
scenari futuri da un’ottica internazionale descrivendo scenari a
dir poco strabilianti su quelli
che saranno i numeri a livello
produttivo per il settore alluminio.
Il Convegno è proseguito con
un’interessante tavola rotonda
“Internazionalizzarsi per crescere” moderata dal giornalista
del Sole24ore Gianfranco
Fabi alla quale hanno partecipato: Gabriele Galante, Presidente Onorario Amafond e Presidente di IMF, Marco Bonometti, Presidente AIB, Associazione Industriale Bresciana e
Presidente del Gruppo OMR
Automotive, Massimo Sandrone, Brembo e Paolo Streparava, affrontando il tema i n
modo aperto e senza nascondere le strategie e le filosofie delle
aziende che rappresentano.
Bonometti ha incitato il pubblico presente delle fonderie e
dei fornitori a credere maggiormente e ad investire, insistendo
sulla necessità di difendere l’industria manifatturiera, senza la
quale il Paese non può crescere
ne sopravvivere.
E’ convinto che la Lombardia
possa diventare la nuova Baviera d’Europa, ma deve avere libertà d’impresa nel rispetto
21
delle regole e dell’ambiente che
ci circonda.
Ricordando la sua OMR, già
presente in vari paesi del Mondo come in Cina, ha parlato di
internazionalizzazione non come delocalizzazione ma come
opportunità. Un impegno che
però non sminuisce l’attenzione
verso l’Italia per “difendere l’Italianità”.
Anche Streparava (Vice Presidente AIB), impegnato oggi su
nuove acquisizioni e radicamenti all’estero (già in Spagna, Brasile e India), la pensa come il suo
Presidente.
Per lui oggi la domanda da formulare non è più internazionalizzazione si, oppure no, ma valutare come e dove, perché i rischi non mancano.
Sandrone, da responsabile di
tutte le fonderie del Gruppo
Brembo, ci ha dato una sua visione completa e vicina ai nostri
interessi ed ha ricordato la
grande espansione di Brembo in
tutto il Mondo, producendo direttamente getti fusi in loco,
proprio seguendo la filosofia dei
suoi clienti come Mercedes e
BMW.
Oggi Brembo ha fonderie proprie, oltre che in Italia, in Polonia, Rep. Ceca, Cina e mira ad installarne altre in paesi strategici.
Brembo non ferma la sua espansione e addirittura non riduce la
produzione delle sua fonderia
italiana, sulla quale continua ad
investire.
Galante ha sottolineato di avere fiducia in Simest (suo partner
in Cina) e nella SACE e ha sottolineato come alla crescita del
Gruppo IMF all’estero è seguita
parallelamente e conseguentemente la crescita della IMF di
Luino. Fondamentale il rispetto
delle persone.
Dopo la premiazione del Premio di Laurea Amafond ai
quattro universitari che hanno
effettuato la tesi di laurea nel
settore Fonderia-Metallurgia
decretando come vincitrice
l’Ing Mirella Tebaldini dell’Università di Brescia, la serata si è
conclusa con un’ottima cena e
un piacevole intrattenimento
musicale.
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U. Maggi
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economico
Glocalizzazione:
una nuova chiave di successo?
Il termine “glocale” deriva dalla
fusione dei termini “globale” e
“locale”. Nacque negli anni ’80
in Giappone, con “glocalizzazione” si intendeva definire il processo storico nel quale entità
locali svilupparono contatti e
relazioni culturali a livello globale. Questo termine fu importato in Europa negli anni 90’ dal
sociologo inglese Roland Robertson, docente presso l’Università di Aberdeen in Scozia e
principale teorico britannico
della globalizzazione. Ma lo studioso Europeo che maggiormente sviluppò il significato di
questo termine, e ne estese le
applicazioni, è un altro sociologo: il polacco di origine ebrea
Zigmund Bauman. Bauman utilizzò questo termine per adeguare lo scenario della globalizzazione alle realtà locali, e viceversa, sostenendo fortemente
come il globale e il locale siano
due lati della stessa medaglia.
Bauman sostiene quindi una natura duale della glocalizzazione
credendo fortemente come il
fondamento della società in
ogni epoca storica sia la comunità locale vista come sottosistema interagente con sistemi
sempre più complessi. Al centro della filosofia della glocalizzazione c’è l’individuo col suo
patrimonio locale. L’importanza data al libero mercato è limitata grazie proprio alla forte
caratterizzazione del locale così come la comunicazione perde l’importanza chiave che ricopre in un mercato globale. Il
concetto di glocalizzazione
sposa una dinamica di marketing ben precisa mettendo in
primo piano il rispetto del prodotto locale e delle sue caratteristiche anche quando si approccia il mercato globale mirando alla salvaguardia delle
singole identità all’interno di un
sistema complesso senza ledere le altre identità del sistema.
Un grande esperto e studioso
della glocalizzazione è anche il
Prof. Antonio Foglio, docente di
marketing all’università Suffolk
di Boston e consulente di numerose importanti aziende italiane. Foglio sostiene come il
processo di glocalizzazione sia
un’integrazione strategica del
marketing globale e locale. La
società di oggi è sempre più
orientata a caratterizzazioni locali: l’esteso utilizzo del motto
“Think globally, act locally” con
applicazione nei più svariati
settori ne è una chiara dimostrazione.
Nel processo di globalizzazione, in atto ormai da svariati decenni, sono le medie e piccole
aziende quelle che hanno pagato il prezzo più elevato. Le possibilità offerte dalla glocalizzazione sono per queste imprese
di vitale importanza per la loro
stessa sopravvivenza a mediolungo termine. La convinzione
in questa strategia e l’apertura
a modificare la propria mentalità ed organizzazione aziendale
giocano un ruolo chiave. Le
Estratto dalle slide presentate al convegno Amafond del 22 novembre 2013.
22
economico
un impensabile sviluppo aziendale. Esempi eclatanti in Italia
sono alcuni produttori di veicoli
e motociclette ad alte prestazioni, poltrone in pelle, calzature, vino, pasta e prodotti caseari.
chance offerte dalla glocalizzazione verranno invece perse
dalle aziende con processi decisionali lenti e complessi, con
poche risorse, orientamento
prettamente domestico, insufficiente network informativo e
management con scarsa mentalità imprenditoriale e limitata
visione del mercato. La strategia di glocalizzazione è associata ad un modello di business
che mira alla fidelizzazione del
Cliente. Diventa ancor più importante per le piccole e medie
imprese nelle aree più deboli
del mondo occidentale, schiacciate dalla concorrenza insostenibile dei paesi di nuova industrializzazione.
Nell’ultimo ventennio tre sono
stati i fattori di maggiore impatto sul mercato mondiale:
• l’abbattimento delle barriere
geografiche del mercato (basti
pensare all’Unione Europea ed
all’apertura dei paesi dell’Est o
alla Cina ed a tutti i paesi
orientali);
• il processo di delocalizzazione
produttiva, che ha spostato il
baricentro del mercato in
oriente (si sottolinea come
l’introduzione della proprietà
privata in Cina abbia inserito
oltre 1, 5 miliardi di nuovi consumatori nel sistema accelerando in modo incredibile
questo processo);
• Internet che ha azzerato distanze e tempi nelle comunicazioni rendendo “piatto” il
mondo, come dice il famoso e
brillante saggista americano, e
giornalista del New York Times,Thomas Friedman nel suo
“The World is flat 3.0”.
In questo scenario il processo di
globalizzazione del mercato è
stato ancor più rapido di quanto
si potesse pensare, con le grandi
multinazionali che hanno fatto
da padrone schiacciando spesso
e volentieri le piccole e medie
unità locali. Il Prof. Foglio, forse
con un pizzico di ironia, al posto
del termine “globalizzazione”
usa il termine “macdonaldizzazione”, estremizzando questo
concetto. Per le piccole e medie
aziende la guerra dei prezzi è
stata quasi sempre insostenibile
e solo strategie spinte a glocalizzare hanno garantito, non solo la
sopravvivenza, ma in molti casi
Ma come si possono applicare i
concetti della glocalizzazione al
nostro settore di mercato? Come può una fonderia perseguire
questa strategia senza avere a
disposizione concrete leve di caratterizzazione del prodotto, lavorando conto terzi su disegno
del Cliente? É ovviamente un’ardua impresa. Infatti, sul prodotto
lo spazio di manovra è molto
esiguo, mentre sull’organizzazione delle nostre aziende, sui servizi e sul processo di vendita si
può fare molto. Mirando alla
massima fidelizzazione del
Cliente si deve passare dalla
mentalità del venditore a quella
del partner, esasperando la customerizzazione della nostra organizzazione di vendita. In questa ottica bisogna mettere da
parte le “economie di scala”,
passando alle “economie di scopo”, individuate e definite dopo
un’approfondita e critica analisi
del proprio mercato e del mercato potenziale in relazione alle
potenziali capacità aziendali. In
questo ambito l’innovazione
tecnologica, sia nei processi produttivi che nell’organizzazione
aziendale, sia commerciale che
manageriale e tecnica, è di grande importanza, come lo è il processo di integrazione verticale
23
economico
della produzione e dei servizi,
mirando al massimo incremento
del valore aggiunto.
Visto il ristagno e la limitatezza
del mercato interno è obbligatorio, se non addirittura vitale,
un deciso e marcato indirizzo all’export, così come attività di
R&D mirate a risolvere i reali
problemi del Cliente, possibilmente anticipandoli. Ma il primo
cambiamento deve essere di carattere mentale. Dobbiamo diventare clienti di noi stessi chiedendoci quotidianamente in
modo quasi maniacale: “Se fossimo un potenziale cliente per
quale ragione selezioneremmo
la nostra azienda come fornitore?”. E se la risposta non risultasse soddisfacente, individuare i
perché, risolverli e tornare a
chiederselo nuovamente.
ottenibile anche grazie ad un’elevata fidelizzazione del Cliente,
non lo sono da meno. È quindi
un percorso ben definito che
necessita però anche di supporti esterni da parte degli enti governativi di competenza. Infatti,
come si evidenzia chiaramente
nei dati che incrociano gli indici
di tecnologia con quelli di infrastruttura, solo paesi con economie evolute dal punto di vista infrastrutturale (trasporti, energia,
burocrazia, ecc…) ed indici tecnologici elevati consentono la
necessaria competitività.
Uno dei mercati antesignani del
processo di globalizzazione è sicuramente il mercato automotive. I costruttori OEM sono ri-
sultati sin dall’inizio dei players
formidabili in questo processo
allocando enormi risorse e mostrando sconfinato coraggio. Dal
1996 al 2012 la produzione di
autoveicoli mondiale è cresciuta
del 57% passando da 47 a 74 milioni di unità. A fronte di tale incremento però la produzione in
Europa è calata del 10%, in America del 2%, mentre solo in Asia,
grazie alla globalizzazione, è aumentata dell’870%. Le previsioni
per il mercato del 2020 sono di
un ulteriore incremento del
35%, raggiungendo il tetto dei
100 milioni di unità, con un ulteriore incremento in Cina e nel
resto dell’Asia del 58%. Questi
dati indicano chiaramente quanto il processo di globalizzazione
del settore automotive sia stato
di enorme impatto sul mercato.
Le ragioni che hanno portato i
costruttori a questa esasperata
strategia di globalizzazione sono
ben note. La sfida della concorrenza in paesi con nuove regole
tutte da definire e quote di mercato da conquistare, l’abbattimento delle barriere di entrata
di alcuni importanti mercati, la
ricerca di competitività nei confronti dei player locali, il mantenimento delle posizioni di leadership acquisite, il perseguimento delle politiche di economia di scala, la risposta alla nuova crescente e sempre più differenziata richiesta di mobilità
personale sono forse alcune
delle principali.
L’obiettivo principale è ben preciso: l’incremento del valore aggiunto per addetto. L’Italia, secondo dati NAM delle Nazioni
Unite, è poco superiore alla Spagna, ma lontanissima da USA,
Giappone, UK, Korea, Canada,
Francia e Germania. Per tale
obiettivo la produttività e le
teorie di economie di scala ricoprono sicuramente una grande
importanza, ma operazioni di integrazione verticale di processo
e prodotto, unitamente a ottimizzazione del mix produttivo e
diversificazione della clientela,
24
economico
Le problematiche che però hanno incontrato su questo percorso i costruttori sono state
complicate e numerose. Il controllo della complessità del processo, la gestione del rischio,
l’organizzazione di un business
globale e la sua sostenibilità, la
necessità di proporre prodotti
personalizzati a seconda delle
capacità di acquisto e richieste
tecnologiche locali e differenti
concetti di mobilità personale e,
non ultimo, diversi approcci alla
“tecnologia verde” sono alcune
di esse. Questo processo ha ovviamente colpito la supply chain.
Gli OEM hanno sin dall’inizio
sollecitato i fornitori a seguirli
worldwide. Hanno iniziato ad
emettere bandi di gara per i
quali “conditio-sine-qua-non”
per i potenziali suppliers era
l’impegno a fornire a livello globale i vari stabilimenti del cliente con unità di prossimità. L’impatto per i fornitori è stato
drammatico: ci si è trovati davanti a barriere di entrata insormontabili e senza possibilità di
strategie alternative. Nessun approccio è risultato vincente e
rapporti a volte anche più che
decennali si sono pian piano deteriorati. Ci si è quindi trovati a
chiedersi su quali fattori fare leva per cercare di difendersi dal
processo di globalizzazione e
delocalizzazione delle forniture
e dalla conseguente perdita di
quote di mercato da parte dei
fornitori tradizionali. A parte il
prezzo e la qualità, che sono ormai un must, vari sono i fattori
che vanno a pesare sulla decisione nel processo di selezione
dei fornitori. Fra di essi, livello di
servizio, complessità, tecnologia,
affidabilità, mentalità, lingua, comunicazione, logistica, instabilità
politica, certezza del costo, supply loop, co-design, efficienza, fiducia, rapporti internazionali,
armonizzazione culturale, trasparenza commerciale, empatia,
fede agli impegni presi, ecc.
Immaginando di mettere in un
grafico la propensione decisionale nella selezione dei fornitori
ponendo nelle ascisse le criticità
e nelle ordinate le priorità si
può immaginare come con criticità e priorità basse la decisione
possa propendere per nuovi
fornitori delocalizzati. Il fornitore tradizionale prende forza
quando sia criticità e priorità
prendono corpo. Quando invece le priorità e le criticità risultano elevate è necessario qualcosa di più: il fornitore glocale,
che non è altro che un fornitore tradizionale evoluto, un fornitore che è mentalmente cambiato e si è attrezzato per le
nuove e più complesse regole dl
gioco. Ciò comunque non è bastato perché la spinta verso la
delocalizzazione nel settore automotive è stata fortissima e
sostenuta nel tempo. Fortunatamente però alcuni fattori hanno
al contempo frenato questo
25
processo. Per prodotti di basso
valore aggiunto e di aziende capital-intensive, come le fonderie
del settore automotive, il paradigma globalizzazione si è dimostrato quasi sempre di complessa applicabilità. Le mire dei nuovi player dei paesi emergenti si
sono focalizzate principalmente
su prodotti di tecnologia sofisticata e quindi di significativo valore aggiunto. Basti pensare ai
telefonini, tablet, televisori e
software: le aziende europee di
questi settori sono piano piano
scomparse e la produzione è
migrata nei paesi di nuova industrializzazione. Nel nostro settore invece, nonostante le enormi spinte e le guerre sui prezzi,
la maggior parte dei players tradizionali sono sopravvissuti: una
chiara rivincita della old economy e della bontà della strategia della glocalizzazione. La
clientela OEM, in fuga in avanti
nei processi di sourcing globale,
è stata spesso salvata dai fornitori tradizionali nel frattempo
localizzatisi. Questa situazione
non cambierà in futuro perché
col passare del tempo i costi nei
paesi di nuova industrializzazione BRICS e MIST, già sensibilmente lievitati, lieviteranno
sempre più, andando a rendere
ancor meno interessanti per
eventuali nuovi players di questi
paesi eventuali forniture a basso
valore aggiunto e di sostanziale
difficoltà tecnica/gestionale nel
nostro continente.
In questo contesto, nel settore
automotive, le aziende che si
sono evolute rapidamente cambiando la propria mentalità, allargando il proprio mercato,
specializzandosi, caratterizzandosi ed andando ad interpretare per la propria clientela, con
trasparenza e affidabilità, il ruolo di “risolutore” di gran parte
delle criticità della supply chain
del cliente, sono riuscite meglio
di altri a fronteggiare lo tsunami
della globalizzazione raccogliendo anche nuove e stimolanti opportunità.
Relazione presentata al Convegno
AMAFOND del 22 Novembre
2013.
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Il mercato dell’auto mondiale
e gli orientamenti dei mercati,
da parte di ANFIA
Nonostante il calo rilevante
dell’ultimo decennio, l’Italia è
tuttora il secondo Paese manifatturiero in Europa, dopo la
Germania, e la filiera dell’autoveicolo ne è parte fondamentale: dà lavoro a circa 1,2 milioni
di addetti ed è il maggiore investitore privato in R&S, con 2
miliardi di euro l’anno.
Secondo i dati di uno studio
sulla fiscalità nel settore automotive realizzato annualmente
da ANFIA (Associazione Nazionale Filiera Industria Automobilsitica) Il nostro comparto, dà un contributo alle entrate fiscali dello Stato di quasi 73
miliardi di Euro l’anno, pari al
17% del gettito fiscale nazionale e al 4,4% del PIL, ben oltre la
media europea (3,3% nell’UE15).
Considerando l’intera filiera
automotive italiana, inoltre, il
peso dell’export sul totale delle merci scambiate è del 7,6%
nel 2012.
Il comparto della componentistica italiana ha registrato, nel
2012, un fatturato di circa 38
miliardi di Euro e il valore delle
esportazioni ha superato i 18
miliardi – con una contrazione
del 5,3% rispetto ai livelli del
2011 - pari al 48% del fatturato
complessivo. Da più di vent’anni la componentistica automotive italiana rappresenta una
realtà positiva della bilancia
commerciale, dal 2004 al 2008
sopra i 6 miliardi all’anno, nel
2009 poco meno di 4 miliardi –
riportandosi ai livelli del 1995 –
nel 2010 risalita a 5,8 miliardi
(+45,3%), quindi molto vicina ai
livelli pre-crisi, che ha superato
nel 2011 con 7,3 miliardi e una
crescita del 25,9% e nel 2012
con 7,4 miliardi (+2,2%).
Nonostante la crisi, insomma,
questo settore mantiene una
certa vitalità, rappresentando il
3% circa del PIL nazionale ed
investendo il 2,5% del proprio
fatturato in ricerca e sviluppo,
con un tasso di innovazione
adeguato per competere sui
mercati internazionali.
Nel 1° semestre 2013 le esportazioni della componentistica si
mantengono sui livelli del 1°semestre 2012 (-0.4%), con una
bilancia commerciale positiva
di 4,1 miliardi di Euro (-1% rispetto al 1°semestre 2012). I
maggiori Paesi di esportazione
sono Germania, Francia, Polonia, Regno Unito e Spagna che,
insieme, rappresentano il 52,3%
dell’export totale. Il primo
mercato di destinazione asiatico è la Cina, seguita da Giappone, India e Corea del Sud.
Per contestualizzare questi dati
è indispensabile analizzare i
trend di produzione e vendite di
autoveicoli leggeri worldwide.
Il mondo dell’autoveicolo è in
ulteriore e costante crescita a
livello globale, e la depressione
del 2009 è stata abbondantemente superata, così come il
picco del 2007. Se c’è crescita, è
28
però necessario guardare meglio le diverse regioni del mondo per comprendere come
questo processo positivo è alimentato e, come spesso accade,
la media nasconde realtà di segno opposto. Alle aree in forte
accelerazione, Cina e Stati Uniti
su tutte, si contrappongono
Giappone ed Europa. In particolare l’ovest del nostro continente ha recuperato a stento l’80%
dei volumi del 2007, ed anche
allungando lo sguardo fino al
2017 non recupera interamente
questi valori. Anche considerando i Paesi dell’est Europa, che
producono più vetture rispetto
al 2007, il risultato complessivo
è che alla fine di quest’anno
produrremo in Europa 3 milioni
di autoveicoli leggeri in meno rispetto al 2007.
Certo, il peso delle diverse
aree geografiche in termini
produttivi è cambiato non poco negli ultimi 12 anni. Tra 2000
e 2012, il peso dei mercati
emergenti è passato dal 18% al
46%, il peso dell’Europa dal
35% al 23%, il Giappone dal
17% al 12%, NAFTA dal 30% al
19%. Si è verificato, cioè, un vero e proprio spostamento del
baricentro produttivo.
Guardando ai singoli Paesi produttori di autoveicoli, sempre
tra 2000 e 2012, i paesi Europei
perdono molte posizioni nel
ranking rispetto ai paesi emergenti, soprattutto quelli del
BRIC. Solo la Germania man-
economico
tiene una buona posizione. La
Francia perde 8 posizioni, la
Spagna 7, il Regno Unito 4, l’Italia addirittura 11 producendo
oltre il 60% in meno di autoveicoli leggeri. Dall’altro lato, oltre
alla Cina che diventa di gran
lunga il primo paese produttore al mondo, si affacciano nella
top 10 paesi emergenti come
India (6° posto), Brasile (7°),
Thailandia (10°). La Russia, infine, guadagna posizioni arrivando quasi a raddoppiare la propria produzione di autoveicoli
leggeri.
La produzione di autoveicoli
nel nostro Paese si è progressivamente assottigliata, fino ad
arrivare a livelli allarmanti:
500.000 vetture prodotte in
meno nel 2012 rispetto a cinque anni fa (-56%); un’importante perdita di volumi per i
veicoli commerciali leggeri e
pesanti e per gli altri comparti,
come rimorchi e autobus. Rischiamo di perdere pezzi importanti della nostra filiera industriale.
Per l’Italia il trend del rapporto
tra autovetture prodotte e immatricolate negli ultimi 6 anni è
negativo, così come lo è, anche
se in misura inferiore, per la
Francia. In sostanza, dai dati
2012, vediamo come la Germania e la Spagna producano più o
meno il doppio di quanto viene
immatricolato nei loro Paesi, in
Francia si copre quasi il 90%
dell’immatricolato. In Gran Bretagna, pur in assenza di un Costruttore nazionale, ma anche
grazie all’attività svolta dal 2009
ad oggi dall’Automotive Council, si arriva a produrre oltre il
70%. In Italia, purtroppo, si produce meno del 30% dell’immatricolato, cioè soltanto più o
meno una vettura su quattro
viene prodotta in Italia, con un
trend in costante calo. D’altra
parte, questo risultato non può
stupire più di tanto in un’Italia
che presenta grossi problemi di
competitività del Sistema Paese.
Anche il mercato automobilistico continua a crescere a livello
mondiale, guidato da Cina, USA,
Brasile e Russia. È un mondo a
tre velocità, che presenta problemi, ma anche opportunità
Estratto dalle slide presentate al Convegno Amafond del 22 novembre scorso.
per chi ha voglia e mezzi per
andarle a cercare. L’Europa (occidentale) continua il suo trend
declinante. La Cina è il motore
principale dello sviluppo dei volumi, ma ricordiamo che negli
ultimi 3 anni il Nord America è
stato altrettanto importante (in
volumi e, ancor di più, a livello
di fatturato). Il mercato russo
degli autoveicoli leggeri, dopo i
cali del 2008 e 2009, continua a
registrare crescite a doppia cifra, e secondo le previsioni, nel
giro di qualche anno, diventerà
il primo mercato europeo. Anche il Sud America, ed il Brasile
in particolare, sembra avviato
ad un altro triennio di crescita
sostenuta.
Dopo il calo del mercato nel
complesso dei Paesi dell’Unione europea (EU27) dell’8,2%
nel 2012 rispetto al 2011, il
mercato nei primi 9 mesi del
2013 è in calo, seppur più lieve,
rispetto allo stesso periodo del
2012. Il calo è generalizzato in
tutti i principali Paesi, tranne
che nel Regno Unito. Ci sono
però Paesi dove il calo è stato
più contenuto, come Austria,
Svezia e Germania, dove nel
2012 il calo del mercato delle
autovetture è stato inferiore al
10%. D’altro canto, ci sono anche paesi dove l’arretramento
del mercato è stato più sostenuto, come Italia, Francia e Spagna. In questi paesi il calo del
mercato ha raggiunto nel 2012
la doppia cifra.
29
Se la situazione in Italia a livello
industriale è allarmante, la logica conseguenza è che anche sul
lato della domanda il settore
automotive, in tutti i suoi comparti, sta soffrendo tantissimo.
Guardando alle sole autovetture, il mercato ha perso il 44% in
termini di volumi dal 2007 a
2012 e nel 2013 chiuderà con
una contrazione superiore al
7% rispetto allo scorso anno.
Secondo le previsioni, solo nel
2017 il mercato raggiungerà di
nuovo 1,8 milioni di autovetture nuove vendute, grazie al progressivo invecchiamento del
parco auto, che gli anni di crisi
stanno determinando.
Se non si pone al centro dello
sviluppo la manifattura e la sua
capacità di generare occupazione, infatti, è difficile che i consumi – quindi anche la domanda di
autoveicoli - possano ripartire.
Come ANFIA, non abbiamo delle ricette preconfezionate per
uscire da questo impasse, ma sicuramente proposte concrete,
in grado di far recuperare competitività al settore sia per chi in
Italia è già presente ma anche
per provare a lavorare sull’attrazione di investimenti esteri,
area in cui l’Italia è fanalino di
coda tra i Paesi europei.
Alcuni punti su cui impostare
un politica industriale per il
settore automotive sono: una
legislazione competitiva per il
settore, caratterizzata da un
monitoraggio dell’ambiente
economico
esterno e benchmark con le
best practices europee, la creazione e valutazione oggettiva di
scenari contestualizzati, la definizione delle norme più appropriate per rendere competitivo
il settore e il sistema Paese,
un’attenta valutazione degli effetti ex-post della legislazione
adottata.
Altri punti importanti sono: il
sostegno agli investimenti in
R&S – ad esempio attraverso
una patent box all’inglese – vero motore della competitività
delle nostre aziende, la costruzione di filiere globali, tramite il
supporto all’export e all’internazionalizzazione, la spinta alla
crescita dimensionale delle imprese della filiera attraverso varie forme di aggregazione, per
sviluppare una supply chain solida, competente e competitiva.
La proposta di istituire una
Consulta automotive come organo di governo del settore,
fatta da ANFIA e già accolta dal
Ministero dello Sviluppo Economico lo scorso luglio, è diventata realtà a ottobre, con un
insediamento ufficiale.
Attraverso la Consulta Automotive, ANFIA si impegna a
proporre un quadro coerente
di provvedimenti, ritenendo indispensabile e urgente smuoverci dalle sabbie mobili nelle
quali, oggi, il nostro settore è
purtroppo impantanato.
La nostra filiera chiede al legislatore non sussidi, ma di fare
in tecnologie ecologiche fatti
dall’industria negli ultimi anni,
abolendo gli inutili balzelli recentemente introdotti, quali il
superbollo, e la assurda diminuzione dei vantaggi fiscali per
le auto aziendali.
Chiediamo, infine, un sostegno
automatico e semplificato alle
imprese che investono in Ricerca e Sviluppo tramite un
credito d’imposta automatico,
che però non riguardi solamente la ricerca incrementale,
bensì che premi sia le aziende
che negli anni hanno svolto un
ruolo primario nell’innovazione, sia le piccole imprese che
per la prima volta decidano di
poche ma importanti cose. Occorre, anzitutto, diminuire il
caos normativo, sia autorizzativo che fiscale, rendendo la
norma di diritto, ben scritta e
comprensibile, un punto fermo
per gli adempimenti delle imprese. È poi necessario ridurre
di molto l’entropia della burocrazia, che non costa solo e
tanto in termini di addetti della PA, ma di adempimenti inutili e dannosi per il sistema delle
imprese.
Chiediamo, inoltre, meno rigidità del mercato del lavoro, e
una fiscalità sull’auto che sia
meno opprimente e più capace
di promuovere gli investimenti
30
investire. Ovviamente con dotazioni adeguate. Se confrontiamo i 200 milioni previsti in
Italia con i 5 miliardi della
Francia, è facile intuire dove si
sposti l’ago della bilancia del
vantaggio competitivo.
L’importante è iniziare a lavorare finalmente insieme, legislatore, pubblica amministrazione ed imprese, e non in sterile e dannosa contrapposizione, per modernizzare questo
Paese e tornare ad occuparsi
di politiche industriali.
Relazione presentata al Convegno
AMAFOND del 22 Novembre
2013
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FARO The International Commodities Club:
meeting d’eccellenza
al Museo Ferrari di Maranello
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Maranello, moderno contenitore
di storia, vetture, multimedia e simulatori semi professionali. Qui,
con un ricco programma di novità
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38esimo meeting il 3 e 4 Aprile
2014.
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occupa di materie prime e fedele
ai valori del networking, dello
scambio, della conoscenza e della
cross fertilization, accoglierà ai
microfoni Arrigo Sadun (Presidente di TLSG, International Advisors), Edward Meir (Senior Metal
Expert INTL FCStone Inc.) e Simon Hunt (Simon Hunt Strategic
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Advisors), voci e volti noti ai molti frequentatori del Club. Con loro, analisti internazionali ed esperti animeranno le quattro sessioni
previste per la due-giorni e intervallate da momenti di condivisio-
Ingresso del Museo Ferrari di Maranello.
ne di competenze ed esperienze.
Il meeting si aprirà con un intervento sulla situazione internazionale del mercato dei metalli curata fra gli altri da Simon Hunt,
esperto controcorrente del business cinese e del rame. Tema: un
confronto aperto sulle prospettive del mercato dei metalli, considerando anche il nuovo corso del
London Metal Exchange. Nel pomeriggio, gli Outlook Materie Prime con view e previsioni su Acciai
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Questi ultimi saranno analizzati
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esperti premiati per la puntualità
delle disamine, specie sul nickel,
per il quale ha ottenuto un’accuratezza del 99.86% sul Q3 del
2013.
Non mancheranno i Ring Time,
tavoli di discussione e matching
fra operatori dello stesso mercato, a conclusione della prima giornata.
La seconda si aprirà con la sessione dedicata al quadro macro economico e alle panoramiche strategiche. Da anni assiduo ospite di
FARO, Arrigo Sadun porterà la sua
opinione sulla situazione economica globale insieme a Giorgio
Arfaras (direttore della Lettera
Economica del Centro Einaudi),
nuovo alla platea dei faristi. A
chiusura del meeting, via allo speciale programma di Networking
con destinazione Autodromo di
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Premio di laurea ing. Carla Cominassi,
terza edizione
Per onorare la memoria dell’ing.
Carla Cominassi, scomparsa
prematuramente, la società
GHIAL spa, in collaborazione
con la Facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi di Brescia, informa che ha istituito la
terza edizione del premio di laurea da assegnare a giovani laureati presso la Facoltà di Ingegneria di Brescia che abbiano
elaborato e discusso tesi di laurea Specialistica/Magistrale, non
compilative, con specifica trattazione di aspetti riguardanti uno
dei temi di seguito indicati riguardanti le tecniche di fusione
dell’alluminio:
• Sviluppo sperimentale e simulazione numerica del processo
di pressofusione/ colata a gravità;
• Processo di solidificazione:
mappe di solidificazione, microstruttura e proprietà dei
componenti;
• Correlazioni tra geometrie dei
getti e loro difettologie in
pressofusione/ colata a gravità;
• Studio microstrutturale e difettosità dei getti in pressofusione/ colata a gravità.
• Studio di tecnologie innovative
in fonderia con particolare riguardo all’utilizzo di leghe alternative per particolari strutturali.
• Influenza dei parametri di
stampaggio e termica dello
stampo sulla usura delle superfici stampanti;
• Riduzione dei fermi impianto
mediante implementazione
della manutenzione preventiva.
Al Premio possono partecipare
tutti i Laureati delle Facoltà di
Ingegneria di Brescia che avranno discusso la Tesi e conseguito
la Laurea Specialistica/Magistrale
nel periodo dall’1 aprile 2013 al
15 aprile 2014.
I candidati che intendono partecipare al Concorso devono far
pervenire alla GHIAL Spa, Ufficio del Personale entro il termine del 30 aprile 2014, la seguente documentazione:
• domanda di partecipazione al
concorso redatta in carta libera, con indicazione dei dati
anagrafici, dell’indirizzo di residenza, del recapito, dei riferimenti telefonici e indirizzo
mail, del codice fiscale, del titolo della tesi con l’indicazione
del relatore;
• certificato di laurea o copia autenticata riportante i voti conseguiti in ciascun esame e nell’esame di laurea (non saranno
ammesse le tesi al termine del
corso di laurea triennale);
Carla Cominassi, nata a Brescia
nel 1965, frequenta brillantemente
gli studi e si laurea in Ingegneria
elettronica presso il Politecnico di
Milano, inserendosi nel modo del lavoro sin da subito con dedizione e
passione che ne fanno una giovane
ingegnere che non si accontenta
dell’evidenza, volendo sempre approfondire ogni argomento, sotto gli
aspetti tecnici e pratici, teorici ed
applicati.
All’età di 31 anni inizia a lavorare in
Ghial partecipando con interesse ad
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• una copia della tesi (se in lingua straniera corredata di traduzione in lingua italiana) in
formato cartaceo e/o su supporto informatico, riferita ad
uno dei temi sopra indicati,
unitamente ad un breve sommario della tesi stessa (max
100 righe);
• liberatoria all’utilizzo dei dati
ai sensi del Decreto Legislativo
30 giugno 2003, n. 196.
La borsa di studio dell’importo
di € 2.000 al lordo delle ritenute di legge verrà assegnata ad
insindacabile giudizio di un Comitato Tecnico-Scientifico di
valutazione all’uopo istituito
con la presenza di rappresentanti della ditta GHIAL spa e di
docenti universitari della Facoltà di Ingegneria di Brescia.
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Purtroppo colpita da una lunga malattia, affrontata con tanta forza e
dignità nonché dedizione al lavoro
ed al settore, dopo una lotta condotta strenuamente, scompare
prematuramente nel luglio del
2010 lasciando in tutti un grande
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tecnic o
o
Congresso 2013
dell’American Foundry Society
L’evento Annuale della American Foundry Society, ovvero il
congresso generale, nel 2013
ha raggiunto la 117° edizione,
svoltasi all’inizio di Aprile nella cornice di Saint Louis, nel
Missouri. Nonostante la città
sia principalmente nota per la
storia della musica, possiede
un polo industriale tra i maggiori d’America, essendo annoverata tra le 20 maggiori
città degli Stati Uniti.
In questa edizione del congresso AFS, la parola d’ordine
delle principali ricerche affrontate e riportate nei proceedings è stata “qualità”. Come in ogni parte del mondo,
nei momenti meno favorevoli
alla crescita economica i risul-
tati si ottengono tramite una
ricerca dell’ottimizzazione di
tutti i processi e di tutte le fasi produttive. Diventa quindi
importante armonizzare la
struttura aziendale, per ottenere una produzione ed organizzazione snella che, diminuendo gli sprechi, permettano di ottenere grandi risultati.
Da questo punto di vista la ricerca scientifica deve appoggiare le richieste industriali
per ottenere questa ottimizzazione. In quest’ottica, diventano importanti le sempre
crescenti ricerche sulla simulazione e previsione dei comportamenti dei metalli durante
la colata e la solidificazione; migliorando i modelli matematici,
si diminuiscono gli sprechi e le
lavorazioni aggiuntive sui getti.
Aumentano anche le ricerche
per il recupero di getti con difetti, e di sistemi per il miglioramento delle qualità finali del
materiale. Le leghe leggere rimangono un argomento ancora
in fase di sviluppo sotto ogni
punto di vista, insieme alla fonderia di metalli ferrosi che
mantiene ancora un coinvolgimento globale.
Grande interesse appare, inoltre, nello sviluppo di tecniche
antinquinamento o di ottimizzazione energetica, e vengono
anche trattati temi di ottimizzazione delle prestazioni dei
getti tramite l’integrazione di
materiali diversi nello stesso
getto.
Di seguito vengono riportate
alcune delle memorie più interessanti, per il settore delle
Fonderie, tra quelle presenti
negli atti ufficiali del convegno.
Al fine di velocizzare la ricerca
di articoli per argomento/interesse sono state inserite, al termine di ogni abstrcat, alcune
“Parole chiave” che, in aggiunta
al titolo, forniscono dettagli in
merito alla singola memoria. In
questo modo, se le parole chiave
sono di interesse si passa alla
lettura dell’abstract, ed eventualmente dell’articolo completo.
Ricordiamo ai lettori che i testi
integrali degli articoli di seguito
pubblicati, così come quelli degli
anni precedenti, sono disponibili
in lingua originali richiedendoli
a: [email protected]
La Rassegna è curata dall’ing. Francesco Calosso che ringraziamo per la collaborazione.
40
tecnico
Migliorare l’efficienza
energetica in fonderia
tramite l’analisi di
processi
multidimensionali e
misurazioni automatiche
J.J. Wiczer, M.B. Wiczer
Memoria N. 13-1597
Gli autori hanno sviluppato un
set di accessori di misurazione
in tempo reale, facilmente adattabili, per migliorare l’efficienza
energetica in alcune operazioni
di fonderia altamente dispendiose. Questi Accessori possono
misurare e monitorare remota-
Sovrafusione di aste di
acciaio e tubi in rame
in colata a bassa
pressione con stampo
permanente
F. Chiesa, G. Morin, B. Tougas,
J.F. Corriveau
Memoria N. 13-1186
La sovrafusione di Acciaio o
Rame con Alluminio o Magnesio permette di avere i vantaggi
della tenacità dell’acciaio, della
resistenza a corrosione e della
conducibilità termica del rame
senza compromettere la ridu-
Previsione della vita a
fatica in getti di
alluminio conformati
Q. Wang, P.E. Jones
Memoria N. 13-1342
L’incremento nell’utilizzo di
getti in alluminio in forma nell’industria automotive e aerospaziale ha portato grande attenzione sulle proprietà a fatica
dei getti in alluminio. La resistenza a fatica dei getti di alluminio dipende fortemente dalla
mente l’utilizzo di potenza e lo
stato dei parametri di processo,
per consentire l’analisi e migliorare l’utilizzo dell’energia. L’approccio utilizzato spiega come
utilizzare sensori a largo raggio
combinati con l’analisi dei dati
basata sul contesto della conoscenza dei misurandi, per facilitare l’identificazione di opportunità in cui risparmiare energia.
Utilizzando queste attrezzature
gli autori hanno identificato alcune opportunità di risparmiare
energia per alcuni processi produttivi, monitorando ed analizzando in tempo reale informazioni legate al processo, in congiunzione con i dati di consumo
di energia elettrica. Specificatamente è stato rilevato come alcune opportunità di abbattere il
consumo di energia sono solo
apparenti, se si combinano le
informazioni di parametri di
processo, dati macchina e consumi di energia raccolti in sincrono. In questo articolo sono
discussi alcuni esempi di applicazione di questo approccio a vari
processi produttivi in diversi
settori di prodotto.
Parole chiave: sostenibilità, riduzione dell’utilizzo energetico, monitoraggio in tempo reale del consumo energetico, sensori di monitoraggio in tempo reale, monitoraggio tramite web.
zione di peso ricercata in molte applicazioni. Nel presente lavoro aste di acciaio e tubi in rame da 6 mm in diametro (0.2
in.) sono stati sovrafusi in una
piastra di Alluminio A356 spessa 25 mm (1 in.)a diverse temperature di inserimento e temperature di versamento. L’aderenza meccanica delle aste di
acciaio è stata misurata tra 19
e 27 MPa, in dipendenza con il
tempo di solidificazione locale
all’interfaccia acciaio-alluminio.
Nel caso dei tubi di alluminio ci
si è focalizzati alla resistenza
termica all’interfaccia rame-alluminio. Lo scambio termico di
superficie si è rivelato essere
molto elevato (intorno a
10kW/m2/°K) e lievemente dipendente dalletemperature iniziale di inserimento e temperature di colata. La parziale dissoluzione del rame nell’alluminio
è stata quantificata tramite analisi EDS. Analisi radiografiche
eseguite con microscopio ottico ed elettronico alle interfacce rame-alluminio e acciaio-alluminio spiegano parte dei risultati sperimentali.
presenza di difetti di fusione e
dalle caratteristiche dei costituenti microstrutturali.
La presenza di difetti di fusione
riduce significativamente la vita
a fatica tramite l’agevolazione
della formazione di cricche. In
assenza di difetti, comunque, la
formazione delle cricche inizia
dagli agglomerati di costituenti
microstrutturali sensibili alla fatica. La criccatura e decoesione
di larghe particelle intermetalliche si Si o ricche in Fe, e la separazione dei piani di scorri-
mento nella matrice di Alluminio gioca un importante ruolo
nella nucleazione e nella insorgenza delle cricche.
Questo articolo descrive le ultime novità riguardanti i meccanismi per l’iniziazione delle
cricche e presenta un modello
di vita a fatica multi-scala per
le fusioni di Alluminio che considera difetti di fusione e costituenti microstrutturali multiscala.
Parole chiave: fatica, previsioni
di vita, allumino, getti conformati.
41
tecnico
tecnico
Effetti delle riparazioni
con saldatura sulle
proprietà statiche e
dinamiche delle fusioni
in sabbia di una lega
E357- T6
G.A. Gegel, D. Hoefert,
J. Hirvela, R. Oehrlein
Memoria N. 13-1210
Storicamente, saldature di riparazione ben fatte sono consi-
Fondamenti di
solidificazione in getti
di Alluminio
G.K. Sigworth
Memoria N. 13-1224
In questo articolo la fondazione
si è operata per una comprensione fondamentale di quanto
accade durante la solidificazione. Questa conoscenza viene
utilizzata per raggiungere con-
Modellazione degli
stress residui nei getti
di Alluminio
Q. Wang, B. Xiao, C. Chang,
D. Paluch
Memoria N. 13-1339
Le fusioni di Alluminio sono solitamente soggette a trattamenti
termici che includono tempra
dopo trattamenti di soluzione
per migliorare la risposta all’in-
Un modello quantitativo
per la previsione dei
micro-ritiri nella
solidificazione della
lega A356
A. Patel, L. Nastac
Memoria N. 13-1385
In questo articolo verranno
rivisitati alcuni modelli che va-
derate come non aventi effetto
o con basso impatto sulle proprietà meccaniche e fisiche dei
getti.
Lo studio di questo lavoro è
stato quello di validare o contrastare questa teoria.
I risultati mostrano che le saldature di riparazione non hanno essenzialmente effetto sulle
proprietà meccaniche statiche
e dinamiche per i getti colati in
sabbia di E357-T6. Lo studio
suggerisce che saldature ese-
guite correttamente possono
essere appropriate per unire
stabilmente componenti colati
in sabbia o assemblare prodotti diversi (di appropriata natura
chimica) a prodotti da fonderia. Prove addizionali devono
ancora essere eseguite per validare completamente questa
congettura.
Parole chiave: E357-T6, colata
on sabbia, saldatura di riparazione, proprietà meccaniche, resistenza a fatica.
clusioni pratiche sulle leghe
commerciali da fonderia.Verranno descritti i più importati diagrammi di fase. Questi descrivono, nella forma di diagrammi di
facile lettura, che fasi si formano
e la relazione tra le fasi. I processi di solidificazione in non
equilibrio vengono poi discussi.
Verrà descritta la formazione,
crescita e rafforzamento delle
dendriti, e discussa la correlazione tra la spaziatura tra i rami se-
condari delle dendriti (secondary
dendrite armspacing, SDAS) come una funzione del tempo di
solidificazione locale. Infine
verrà considerata la segregazione, ed analizzati i modelli che la
descrivono. Calcoli esemplificativi verranno eseguiti per i traccaiti di solidificazione nelle fusioni di leghe Al-Si, e verranno
forniti alcuni suggerimenti per
ottimizzare la composizione delle leghe da fonderia.
vecchiamento e le proprietà
meccaniche. La tempra rapida
può portare a elevati stress residui e severe distorsioni che inficiano significativamente la stabilità dimensionale, la funzionalità
e in modo particolare la performance dei prodotti. Modellizzare
gli stress residui e le distorsioni
nei getti di alluminio trattati termicamente per una progettazione efficace del prodotto e una
assicurazione sulla durata, è sta-
to sviluppato un approccio basato sugli elementi finiti accoppiando un algoritmo sul trasferimento del calore transiente con un
modello costitutivo del materiale termoviscoplastico. Il modello
integrato per la valutazione degli
stress residui ha dimostrato la
sua affidabilità in confronto a misurazioni sperimentali.
Parole chiave: stress residui, alluminio, colata, trattamenti termici,
modellizzazione.
lutano i microritiri. Verrà introdotto un modello concettuale, basato sul criterio di
Nyama, considerante il comportamento stocastico della
nucleazione dei pori durante
la solidificazione dei getti. Verranno sviluppate le correlazioni tra le previsioni e la percentuale dei pori misurata.
In questo modo il livello di se-
verità delle microporosità, (ad
esempio le porosità da ritiro)
può essere determinata tramite l’utilizzo di questo modello. Questo modello è stato
testato su barre e lastre da
getti di lega A356 colati in
stampi di Furan-silica.
Il modello è stato poi validato
su lastre colate di lega A356.
42
tecnico
Influenza della velocità
di solidificazione sulle
proprietà meccaniche
di fusioni in leghe
Ipo-eutettiche ed
eutettiche Al-Si
solidificate rapidamente
M. Mohandass, A.Venkatesan
Memoria N. 13-1302
La correlazione tra la velocità
di solidificazione e le proprietà
meccaniche di ogni getto dimostra di essere un valido tentativo di ricerca per l’industria fusoria. Il lavoro seguente si focalizza su alcune leghe eutettiche
(BS 1490 LM6; equivalente all’A
413 per le normative AA/
ASTM) ed ipo-eutettiche (BS
1490 LM25; equivalente all’A
356 per le normative AA/
ASTM) a base Al-Si. Generalmente queste fusioni vengono
prodotte per colata in gravità
in stampo permanente. Per raggiungere velocità di raffreddamento più elevate si è utilizzato uno stampo in rame cilindri-
Effetti dell'agitazione
ultrasonica sulla
microstruttura dei
getti di A356
S. Jia, X. Liu, L. Nastac
Memoria N. 13-1383
Il trattamento ultrasonico ha
effetti significativi sulla microstruttura solidificata, che include la struttura dei grani, la distribuzione delle inclusioni,
l’affinazione delle fasi secondarie, ecc.
Le cause primarie sono dovute alla cavitazione ultrasonica,
ai flussi acustici, ed al movimento delle dislocazioni associato con la propagazione delle onde ultrasoniche nel mate-
co. Per valutare la variazione di
prestazioni meccaniche di queste leghe due condizioni di raffreddamento sono state prese
in considerazione: stampo in
rame con raffreddamento in
aria forzata, e stampo in rame
con raffreddamento a liquido.
La lega LM6 ha una fase α-Al
sovra satura e una fase secondaria eutettica Al-Si mista con
una fase marginale di Si primario. Al contrario, nel caso della
lega LM25 è stata rilevata solo
una compresenza di fasi α-Al
primaria e eutettico Al-Si secondario. Studi precedenti
hanno mostrato che la presenza di “scritte cinesi” o formazioni simili a “chiodi” di fase
eutettica secondaria influenzano la durezza della lega, ed è
stato osservato che le proprietà tensili delle leghe variano con la durezza. In questo
articolo le resistenze a trazione, a compressione e la tenacità sono state studiate ed i risultati confrontati per queste
leghe. La formazione di fasi secondarie Al-Si e la loro distri-
buzione come una funzione
della velocità di raffreddamento, come imposto dal sistema
di colata in gravità negli stampi
in rame con raffreddamenti in
aria forzata e acqua, sono brevemente discussi.
In riferimento ai getti raffreddati in aria forzata, tramite il
raffreddamento con liquido
della lega LM6 ha riportato un
aumento delle proprietà di resistenza a trazione ed a compressione rispettivamente del
15% e del 13%. Allo stesso modo per la lega LM25 le resistenza sono aumentate del 17% e
16.5% rispettivamente. È stato
anche rilevato che i grani di fase eutettica Al-Si hanno influenzato largamente le proprietà della lega più della fase
primaria α-Al.
Parole chiave: fusioni in leghe
Al-Si, solidificazione rapida, velocità di solidificazione, velocità di
raffreddamento, fase primaria
α-Al, fase secondaria Al-Si con
struttura a ”scritture cinesi”, resistenza a trazione, resistenza a
compressione, tenacità e durezza.
riale. I meccanismi di come
questi effetti avvengano non
sono completamente compresi e quantificati. In questa ricerca una lega A356 fusa è stata trattata con ultrasuoni ad
alta potenza ad una frequenza
di 18 kHz, poi surriscaldato in
modo relativamente elevato,
per poi eseguire una colata in
uno stampo permanente rispettante la norma ASTM
B108-2.
La condizione di surriscaldamento relativamente alta è
stata utilizzata per assomigliare alle condizioni di colata
standard di fonderia. I parametri selezionati per la tecnologia
di agitazione ultrasonica (ultrasonicstirringtechnology,
UST), sono stati determinati
utilizzando un software di simulazione per UST, sviluppato
e validato da poco tempo.
Il software è in grado di modellizzare e simulare i flussi sonori, e la cavitazione ultrasonica così come l’evoluzione della microstruttura durante la
solidificazione del fuso. La lega
A356 agitata ultrasonicamente
mostra una microstruttura di
caratteristiche superiori con
un livello di microporosità veramente basso. La microstruttura e le proprietà meccaniche
della lega A356 processato con
e senza UST sono state analizzate e confrontate nel dettaglio nell’articolo.
Parole chiave: agitazione ultrasonica, lega A356, microstruttura,
proprietà meccaniche.
43
tecnico
Alluminio da fonderia
Al-Zn-Cu-Mg ad
elevata resistenza: uno
studio su trattamenti
di soluzione e
invecchiamento
E. Druschitz, R.D. Foley,
J.A. Griffin
Memoria N. 13-1568
L’intera Serie di leghe 7xxx è
quella con la più elevata resistenza. Processi di fonderia effettuati con queste leghe portano in genere a 2 difetti microstrutturali:
1- Intermetallici
Sperimentazione
industriale della
raffinazione del grano
di una fusione in
acciaio tramite l’uso
di terre rare
R. Tuttle
Memoria N. 13-1377
È stato osservato da molti ricercatori che l’aggiunta di terre
rare diminuisce le dimensioni
dei grani negli acciai. Al momento, non sono ancora state
fatte prove a livello industriale
in fonderie commerciali. Una
fusione di prova di due compo-
Distribuzione della
dimensione dei noduli
di grafite nella ghisa
duttile
S.N. Lekakh, J. Qing,
V.L. Richards, K.D. Peaslee
Memoria N. 13-1321
Importanti caratteristiche microstrutturali, compresa la segregazione di elementi di lega
durante la solidificazione, la formazione di ferrite e perlite durante la reazione eutettoide, così come le proprietà meccaniche
(resistenza, duttilità e tenacità a
bassa temperatura), sono collegate alla dimensione reale e alla
distribuzione nello spazio della
fase grafite nella ghisa duttile. In
2- microporosità
In questo articolo sei leghe
sperimentali Al-Zn-Mg-Cu verranno colate ad una pressione
di 1 MPa (10 atmosfere). Le
concentrazioni testate sono
state di Zn di 8 e 12% in peso,
mentre quelle di Mg da 1.5 a
5.5%. Il Rame è stato mantenuto a 0.9%. I trattamenti termici
delle leghe sono stati ottimizzati per raggiungere la massima
durezza. I campioni sono stati
portati per trattamento di soluzione a 441°C per 4 ore, salendo poi a 460°C per 75h e
successivamente invecchiati a
120°C per 75 h. La diffrazione a
raggi X mostra che i precipitati
indurenti con l’invecchiamento
nella maggior parte di queste
leghe è stata la fase T
(Mg32Zn31.9Al17.1). La Calorimetria a scansione differenziale (DSC) conferma che un
inferiore contenuto di alliganti
risulta in una più facile dissoluzione degli intermetallici durante il trattamento di soluzione e la precipitazione inizia a
temperature più elevate durante l’invecchiamento.
Parole chiave: getti di alluminio
ad elevata resistenza, alluminio
serie 7000, trattamenti di soluzione ed invecchiamento.
nenti è stata realizzata nell’ambito di un progetto pilota di
fonderia. La microstruttura dei
componenti è stata paragonata
a quella di un componente proveniente da una produzione
standard. Uno dei componenti
arricchiti con terre rare aveva
grani di ferrite con una struttura più fine rispetto al componente standard, l’altro aveva invece una struttura simile. Tramite la macroincisione si è visto che nei pezzi contenenti siliciuri di terre rare la struttura
era più fine rispetto ai pezzi
standard. C’è stata anche una
diminuzione della zona colon-
nare. Un esame al microscopio
elettronico delle inclusioni ha
rilevato che il pezzo con la
struttura meno raffinata aveva
inclusioni di terre rare ricoperte da ossidi di ferro-alluminio.
Questi ossidi hanno tolto agli
ossisolfuri delle terre rare la
capacità di formare nuclei. La
simulazione del riempimento
ha previsto un aumento significativo della turbolenza nel profilo di uno dei pezzi, il che può
spiegare la presenza di ricoprimenti in ferro-alluminio.
Parole chiave: acciaio, raffinazione del grano, sperimentazione
industriale.
questo articolo sono state confrontate due differenti tecniche
di misurazione quantitativa,
compresa la metallografia ottica
e un microscopico elettronico a
scansione tipo SEM/EDX con
analisi automatica della distribuzione di grafite. È stato dimostrato che il microscopio elettronico a scansione fornisce dati più accurati sulla dimensione
dei noduli separando le inclusioni non metalliche dalla fase grafite. È stato sviluppato uno speciale algoritmo di conversione
basato su una formula inversa in
EXCEL per correlare la distribuzione bidimensionale dei noduli
di grafite con il diametro reale in
tre dimensioni dei noduli. Sono
stati esaminati gli effetti del car-
bonio equivalente, della velocità
di raffreddamento e delle inoculazioni sulla distribuzione
delle dimensioni dei noduli in
stampi no bake e in processi di
colata continua.
L’analisi ha rilevato due tipi di
distribuzione della dimensione
dei noduli: normale con noduli
della stessa dimensione, e
anormale con noduli di grafite
di due o tre dimensioni diverse
La nucleazione della grafite e le
condizioni di accrescimento
sono entrambi collegati alle distribuzioni finali tridimensionali
dei noduli nei componenti da
fusione.
Parole chiave: grafite, ghisa duttile, tecnica quantitativa 3D, conteggio dei noduli, solidificazione.
44
tecnico
La velocità di
deformazione come
previsore della
formazione di cricche
a caldo nella lega al
magnesio AZ 91
M. Rakita, Q. Han, Z. Liu
Memoria N. 13-1340
La cricca a caldo è uno dei difetti più frequenti nei componenti da fusione, ed è molto
L’interazione degli
ossidi di terre rare
con i materiali
refrattari industriali
R. B. Tuttle
Memoria N. 13-1378
Per aiutare a comprendere
l’interazione tra materiali refrattari e inclusioni a base di
terre rare, è stata condotta
una serie di esperimenti di
equilibrio di fase. Sono stati
utilizzati allumina e magnesia
ad alta purezza e materiali refrattari industriali. Ai refrattari
BAC 100: una nuova
lega d’alluminio ad
alta resistenza ed alta
tenacità
E. Druschitz, R.D. Foley,
J.A. Griffin, A.P. Druschitz
Memoria N. 13-1570
Lo scopo della presente ricerca
era quello di quantificare le proprietà meccaniche ottenibili nel
BAC100TM e ricavarne così dati
sufficienti da destinare alla progettazione. Il BAC100TM è una
lega Al-Cu-Mg microlegata con
importante poterne prevedere
l’insorgenza fin dalla fase di
progettazione di un prodotto.
Tuttavia, non è ancora disponibile una spiegazione unica sulla
causa di insorgenza principale
di questo difetto, sebbene siano
stati elaborati molti modelli di
previsione. Una delle cause
consiste nel fatto che le cricche
a caldo sono problemi specifici
di dati materiali. In questo articolo viene fatto un paragone
tra i risultati delle simulazioni
sulla lega al magnesio AZ 91 e il
lavoro sperimentale di Sadayappan, Sahoo e Weiss. È risultato
che la velocità di deformazione
può essere utilizzata nelle simulazioni per indicare i punti
soggetti alla formazione di cricche a caldo in una lega al magnesio AZ 91.
Parole chiave: cricche a caldo,
lega al magnesio AZ 91, velocità
di deformazione, criterio RDG.
di prova sono stati applicati
pezzi di La3O2 o di CeO2. Un
forno a resistenza ha riscaldato i campioni alla temperatura
adatta alla produzione dell’acciaio, mantenendoceli per tre
ore.
Dopo l’esperimento, è stata
condotta l’analisi dei campioni
al microscopio ottico ed elettronico. Non è stata trovata alcuna prova di reazione nei
campioni contenenti allumina
ad elevata purezza e in quelli
contenenti magnesia. Tuttavia, i
panetti di allumina al 50% e al
70% hanno reagito. Una spet-
troscopia a dispersione di
energia ha rilevato la presenza
di silicati di terre rare in formazione.
La quantità di silicati di terre
rare in formazione si lega al
contenuto di silicio. Gli ossidi
di terre rare sembrano reagire
preferibilmente con il silicio.
Perciò, è preferibile impiegare
materiali refrattari a basso
contenuto di silicio se si vuole
raffinare il grano nell’acciaio
tramite l’uso di terre rare.
Parole chiave: Interazione con
i refrattari, equilibrio di fase, raffinazione del grano, acciaio.
Ag, Mn, Zr e V. Sono state eseguite prove di allungamento, di
corrosione da stress, e di resistenza a fatica. I getti di
BAC100TM sono stati solidificati
convenzionalmente e sotto 1
MPa (10 atm) di pressione, per
ridurre la porosità caratteristica
delle leghe con un ampio range
di raffreddamento. Tutti i campioni sono stati inoltre sottoposi a pressatura isostatica (HIP).
Sono stati identificati due composti intermetallici che limitavano la duttilità del BAC100TM: si
trattava del CuAl2 e di un com-
posto Al-Cu-Fe-Mn. È stato necessario il trattamento tramite
una soluzione per eliminare
quasi tutto il CuAl2. Questi risultati indicano che le concentrazioni di rame nel BAC100TM
devono essere minimizzate il
più possibile per ridurre al minimo la quantità di rame disponibile per la formazione dei composti intermetallici.
Parole chiave: lega di alluminio
ad alta resistenza, proprietà di
allungamento, proprietà a fatica,
cricche dovute a stress da corrosione.
45
tecnico
Caratterizzazione della
rugosità superficiale
dei componenti da
fusione tramite l’uso di
metodi ottici 3D
U.C. Nwaogu, N.S. Tiedje,
H.N. Hansen
Memoria N. 13-1473
In questo articolo verrà presentata in dettaglio una nuova tecnica a contatto zero, in cui si utilizza un sistema ottico 3D per
misurare la rugosità di comparatori standard di rugosità superficiale utilizzati in fonderia.
Le analisi di profilo e di superficie sono state effettuate con il
software SPIP (standard probe
L’effetto dell’alluminio
e del carbonio sulla
tenacità alla frattura
dinamica degli acciai
Fe-Mn-Al-C
L.N. Bartlett, D.C. Van Aken
Memoria N. 13-1344
È stata esaminata la tenacità a
frattura dinamica come funzione del contenuto di alluminio e
carbonio in acciai Fe-28%Mn(2.9-9)%Al-0.9%Si-(0.9-1.8)%C0.6%Mo. Sia i componenti trattati in soluzione che quelli sottoposti ad invecchiamento hanno mostrato un aumento di tenacità al diminuire della quantità di alluminio. In quelli tratta-
Simulazione numerica
delle caratteristiche
di fluidità e
riempimento dello
stampo delle leghe di
magnesio durante il
processo di fusione “lostfoam” sotto vuoto
Q. Li, W. Su, W. Dai, Q. Han
Memoria N. 13-1513
Il procedimento “lostfoam” sotto vuoto per le leghe di magnesio è un qualcosa di relativamente nuovo. La ricerca descritta in questo articolo esamina di-
image processor), e i valori di
rugosità superficiale ottenuti
sono stati sottoposti ad analisi
statistica. Il rapporto dell’area di
contatto è stato introdotto e
applicato nell’analisi della rugosità superficiale. Dai risultati, si
riesce a caratterizzare bene la
qualità della superficie dei comparatori standard, e si è stabilito
che i parametri areali sono più
significativi per i componenti fusi in sabbia. I valori di rugosità
per i comparatori visuali standard possono essere utili come
controllo per i componenti fusi
e per le specifiche degli ordini
nell’industria. Una serie di componenti in ferro è stata fusa in
sabbia verde, e i parametri di ru-
gosità superficiale ottenuta (Sa)
sono stati confrontati con gli
standard. I parametri di Sa sono
sufficienti per ottenere una valutazione adeguata della struttura superficiale. I comparatori di
serie “S” si sono rivelati più rappresentativi della superficie dei
pezzi (sottoposti a granigliatura)
rispetto ai comparatori di serie
“A”. Gli esperimenti condotti
mostrano inoltre che è possibile quantificare l’effetto dei picchi di pressione sulla rugosità
superficiale.
Parole chiave: fusioni in sabbia,
rugosità superficiale, comparatori
standard di rugosità, controllo
qualità, curva della superficie di
contatto, parametri areali.
ti in soluzione, con un contenuto costante dello 0,9% di carbonio, diminuendo l’alluminio
dal 6,5 al 2,9% ha aumentato la
tenacità dinamica da 520 a 605
kJ/m2. Allo stesso modo, aumentando il contenuto di carbonio in soluzione solida dallo
0,9 all’1,2% in acciai contenenti
il 2,9% di alluminio e trattati in
soluzione, si è avuto un incremento di tenacità di 125 kJ/m2,
passando da 605 a 730 kJ/m2.
Quando la quantità di alluminio
è stata ridotta dal 9 al 6,5%, la
tenacità è aumentata da 160 a
370 kJ/m2 negli acciai invecchiati con durezza Brinell vicina a
300. Le aggiunte di carbonio
superiori all’1,2% riducono la
tenacità negli acciai invecchiati
e causano fratture fragili, che
sono state correlate alla precipitazione di k-carburo. Le infornate da laboratorio contenevano una quantità di AlN fino a
quattro volte superiore a quella degli acciai di commercio
con composizione simile, e
questo contenuto di AlN ha diminuito la tenacità da 376 a
160 kJ/m2. Ci si attende che,
praticando una fusione pulita,
limitando al 6,5% il contenuto
di alluminio e tenendo il carbonio al di sotto dell’1,2%, si otterrà un incremento di tenacità
di 200 kJ/m2 rispetto a quella di
un acciaio Fe-30%Mn-9%Al1%Si-0.9%C-0.5%Mo.
versi parametri di processo che
influenzano la fluidità e le caratteristiche di riempimento dello
stampo delle leghe di magnesio
durante questo processo. I risultati della ricerca indicano che la
temperatura di colata ha l’influenza più significativa sulla fluidità della lega di magnesio. La
fluidità cresce all’aumentare della temperatura.
Tuttavia, la relazione tra la pressione di vuoto e la fluidità è di
tipo non lineare. Al diminuire
della pressione, la fluidità prima
aumenta, poi subisce un calo. La
pressione a monte ha anche
qualche effetto sulla fluidità del-
le leghe al magnesio se l’attacco
di colata è realizzato con una
struttura di schiuma. La lunghezza di fluidità del flusso diminuisce all’aumentare della pressione di vuoto. Il modello matematico della lega di magnesio
suggerisce che nel processo di
fusione “lostfoam” sotto vuoto
la velocità di riempimento è più
bassa, il processo di riempimento è più stabile, e si formano
meno mulinelli rispetto alla fusione in sabbia.
Parole chiave: fusione “lostfoam”, leghe di magnesio, riempimento dello stampo, fluidità, modello matematico.
46
tecnico
Calcolo empirico della
velocità di riempimento
dello stampo nel
procedimento Lost
Foam Iron Casting
F.J. Li, J.P. Han, L.W.Yi,
F.Z. Ren
Memoria N. 13-1581
Per misurare la velocità di riempimento dello stampo nel pro-
L’influenza dell’Alluminio
e del carbonio sulla
resistenza all’abrasione
degli acciai ad alto
contenuto di manganese
S.A. Buckholz, D.C. Van Aken
Memoria N. 13-1343
In accordo con la norma ASTM
G65 sono state svolte delle prove di abrasione da usura su un
acciaio austenitico leggero da fusione Fe-Mn-Al-C, utilizzando un
apparecchio specifico per il metodo Dry Sand, Rubber Wheel.
Le prove sono state condotte su
una serie di acciai Fe-30Mn-XAlYC-1Si-0.5Mo contenenti quantità di alluminio variabili dal 2,9 al
9,5% in peso e di carbonio comprese tra lo 0,9 e l’1,83% in peso.
I materiali con microstruttura
austenitica trattati in soluzione
presentano una maggiore resi-
Previsioni sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche di
un basamento in CGI
C. Heisser, N. Zenker,
E. Fritsche, J. C. Sturm
Memoria N. 13-1360
Condizioni di raffreddamento
non uniforme in un componente
da fusione portano a differenze
localizzate nella microstruttura,
modificando così le proprietà
meccaniche a livello locale. Questa situazione ha un grande impatto sul comportamento del
componente sottoposto al suo
normale ciclo di carico e sulla sua
vita operativa. Lo sviluppo virtuale dei componenti da fusione può
perciò essere efficace solamente
quando la simulazione del pro-
cesso Lost Foam Iron Casting,
gli elettrodi di rame sono stati
impiantati nella struttura in
schiuma. Quando il metallo fuso
raggiunge il singolo elettrodo,
crea un circuito con l’elettrodo
comune. In base agli intervalli di
tempo della formazione del circuito, si può ottenere il valore
della velocità di riempimento.
Con questo metodo sperimentale, è stato esaminato il modo
in cui i vari parametri di processo influenzano tale velocità.
Tra questi processi vi sono il
grado di vuoto, la densità della
struttura in schiuma, la temperatura di colata e la prevalenza
metallica. È stata ricavata una
formula empirica per il calcolo
della velocità di riempimento.
Parole chiave: Lost foam casting,
riempimento dello stampo, acciaio
da fusione.
stenza all’usura. Tale resistenza è
diminuita con quantità maggiori
di alluminio, minori di carbonio, e
in presenza di maggiore durezza
dovuta al processo di invecchiamento. Dopo il trattamento in
soluzione, la velocità di usura era
fortemente in funzione del rapporto alluminio/carbonio, crescendo con un andamento parabolico in base a questo rapporto,
variato da 1,8 a 10,2. L’esame della traccia di usura superficiale ha
rivelato un processo di solcatura
durante il test dell’abrasione, e
questo metodo di rimozione del
materiale è sensibile alla velocità
di incrudimento. La velocità di incrudimento è stata determinata
da test di trazione, ed è diminuita all’aumentare del rapporto alluminio/carbonio e della durezza
da invecchiamento. La perdita di
resistenza all’usura è collegata alla disposizione a corto raggio
dell’alluminio e del carbonio nei
materiali trattati in soluzione, e
alla precipitazione di k-carburo
nei materiali induriti per invecchiamento. Entrambi i fattori
contribuiscono allo scorrimento
planare e all’abbassamento delle
velocità di incrudimento. Sono
state effettuate prove anche su
un acciaio per utensili ad alto
contenuto di carbonio (W1) e un
acciaio a basso contenuto di bainite (SAE 8620). Un acciaio leggero contenente il 6,5% in peso
di alluminio e l’1,2% di carbonio
ha una resistenza all’usura pari al
5% rispetto a quella del bainitico
SAE 8620 da forgiatura utilizzato
per i cingoli del carro armato
Bradley BFV, e questo acciaio FeMn-Al-C, a parità di proprietà di
trazione, è più leggero del 10%.
Parole chiave: resistenza all’usura,
acciaio ad alto contenuto di manganese, incrudimento, alluminio.
cesso è integrata nella procedura
di analisi del progetto e dell’applicazione (metodo FEM). La chiusura del gap tra i risultati disponibili delle simulazioni dei processi
di fusione e le proprietà locali cicliche dei componenti da fusione
in ghisa è stata valutata all’interno del progetto di ricerca tedesco MABIFF. Questo articolo
presenta i risultati iniziali ottenuti sulla ghisa a grafite compatta
(CGI). La CGI presenta essenzialmente due parametri di resistenza a livello microstrutturale: la
forma e la dimensione delle particelle di grafite, il rapporto ferrite/perlite e la loro distribuzione
nella matrice. Per simulare con
precisione lo sviluppo della microstruttura è necessario comprendere e descrivere matematicamente il processo metallurgico
durante la solidificazione e la trasformazione eutettoidica. Perciò,
i modelli di simulazione disponibili per la solidificazione sono
stati ampliati, ed è stato sviluppato un nuovo modello per prevedere la distribuzione di ferrite e
perlite. Questi modelli di simulazione sono stati convalidati in fusioni di prova e sul basamento in
CGI dell’Audi 3.0l V6 TDI. Questo articolo confronta e discute
la distribuzione misurata e quella
calcolata delle microstrutture e il
loro impatto sulla durata dei
componenti.
Parole chiave: simulazione, durata, fatica, previsione della durata
di vita del componente, tensione/compressione, componenti automobilistici, basamento di un
motore, ghisa a grafite compatta,
correlazione, convalida.
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L’eliminazione degli ossidi
nelle leghe di alluminio: sogno o realtà?
L’ottimizzazione dei costi della fusione esige un’attenta valutazione.
Questo richiede la conoscenza dell’impatto dei difetti tipicamente generati durante i processi di fusione
sulle proprietà meccaniche, in particolare la resistenza a fatica (meccanica o termo meccanica).
L’effetto dei difetti artificiali,
sotto forma di intagli circolari,
è stato esaminato in particolare sull’AlCu5MgTi |1|. Le conclusioni di questi studi sono le
seguenti:
• la resistenza allo snervamento è pressoché indipendente
dalla riduzione della sezione,
nel caso di riduzioni esigue
(inferiori al 15% della sezione
di partenza);
• il carico di rottura si riduce
proporzionalmente alla riduzione della sezione;
• l’allungamento diminuisce rapidamente con la riduzione
della sezione.
Molte pubblicazioni trattano
della qualità delle leghe di alluminio. L’effetto dei trattamenti
termici è stato discusso da vari
autori, che mostrano che l’effetto di tali trattamenti sulla
qualità è piccolo, ad eccezione
di trattamenti estremi di tempra, ed è secondario se paragonato alla qualità interna delle
leghe |2, 3, 4, 5, 6|. Analogamente, l’influenza dell’aggiunta di
elementi e impurità, in particolare il ruolo del ferro, è stata
ampiamente considerata per
molti anni |3-6|. Tuttavia, il primo passo per determinare l’im-
patto reale dei difetti consiste
nel determinare il potenziale di
una matrice metallica perfetta.
Questo dato è difficile da ottenere nelle leghe ossidabili, specialmente quelle di alluminio,
perché i getti possono presentare imperfezioni di vario tipo,
tra cui le più importanti sono:
• soffiature;
• cavità da ritiro, in particolare
da micro ritiro;
• porosità gassosa;
• pellicole di allumina.
Le soffiature sono causate da
aria intrappolata e gas. Mentre
la loro eliminazione può richiedere aggiustamenti e sviluppi,
anche di lunga durata, i fattori
su cui agire sono noti ai tecnici
del settore e generalmente
possono essere manipolati.
Allo stesso modo, mentre la
porosità gassosa talvolta è ancora un problema a livello industriale |7|, l’origine di questo
difetto, il suo controllo prima di
eseguire il getto, e i mezzi per
eliminarlo sono noti e facilmente implementabili in un
processo industriale |3|. Tuttavia, mentre le cause che danno
origine alle cavità di micro-ritiro sono note, la complessità
dei getti e delle leghe utilizzate
può complicarne la rimozione
e il rilevamento, quando le suddette cavità hanno piccole dimensioni |7|. I difetti più critici
attualmente sono gli ossidi, che
sono difficili da rilevare e da eliminare, e hanno effetti catastrofici sulle proprietà meccaniche |7|. Questa panoramica
52
esamina le possibili cause di
formazione degli ossidi, il loro
rilevamento, il loro effetto sulle proprietà meccaniche, e i
metodi per ridurne o eliminarne completamente l’influenza,
concentrandosi particolarmente sulle pellicole e sulle
cavità che si generano durante
il riempimento degli stampi.
L’ossidazione
dell’alluminio
MECCANISMI
In tutti i metalli, specialmente
l’alluminio, lo stato metallico non
è termodinamicamente stabile
|8|. In particolare, in presenza di
ossigeno, una pressione parziale
di 10-185Pa è sufficiente per procurare ossidazione a temperatura ambiente, così come una pressione parziale di 10-39Pa a 800°C
|9|. Questa reazione è perciò
istantanea |10|.
Anche così, finché la temperatura è inferiore a 850°C, lo
strato di allumina che si forma
è impermeabile, e protegge l’alluminio da una catastrofica ossidazione. Quando il metallo è
solido, lo spessore dello strato
ossidato che si forma in aria
secca è di 0,005 micron, in aria
umida questo spessore è di 1
micron |8|. Quando l’alluminio
è liquido, ma ad una temperatura inferiore a 850°C, lo strato
di ossido è spesso 10 µm |11|.
Sopra la soglia degli 850°C,
questo strato non protegge più
tecnico
È possibile, come verrà spiegato
più avanti, rilevare ed eliminare
una grossa parte degli ossidi formatisi durante la fusione e il
mantenimento. Gli ossidi legati
al riempimento, d’altro canto,
costituiscono probabilmente il
problema principale nella fusione delle leghe d’alluminio.
zioni di fusione. La presenza di
berillio nella lega |13| può limitare considerevolmente l’ossidazione, il che spiega perché
questo elemento venga introdotto nelle leghe americane
A356 e A357, pensate per componenti soggetti ad elevati
stress. Tuttavia, l’uso del berillio
oggigiorno è soggetto ad una
regolamentazione restrittiva
per ragioni di salute e sicurezza.
Di conseguenza, viene impiegato sempre meno in fonderia.
La presenza di magnesio in piccole quantità nella lega può limitare l’ossidazione, ma in
grande quantità la accelera |12,
17|. Anche lo zinco è noto per
accelerare il processo di ossidazione, anche in piccole quantità |11|; è possibile limitare
l’ossidazione durante la fusione
e il mantenimento lavorando in
atmosfera inerte (idrogeno o
argon) |18|, come si fa per le leghe di magnesio, per le quali si
usa l’esafluoruro di zolfo gassoso |SF6|.
RIMEDI
Per limitare la formazione di
ossidi, i principali parametri sono la temperatura e la durata
delle fasi di fusione e mantenimento |19, 20|. Questi due parametri devono essere previsti
al valore più piccolo possibile
consentito dal procedimento. I
materiali impiegati devono essere più puliti e asciutti possibile. A causa della loro densità, gli
ossidi sparsi nel bagno fuso affiorano in superficie e possono
essere rimossi. Questo effetto
può essere amplificato usando
un flusso deossidante unito ad
una degasazione tramite gorgogliamento, che favorisce l’espulsione degli ossidi. La filtrazione
può eliminare gran parte degli
ossidi che si formano e si
diffondono durante la fase di
mantenimento |21|. Tuttavia,
l’ossido si riforma immediatamente alla superficie del flusso
di metallo. Finché lo strato di
ossido rimane in superficie,
non costituisce un problema,
poiché, alla fine, rimarrà sulla
superficie dei pezzi prodotti,
conferendo loro una certa resistenza alla corrosione. Se invece viene spezzato dalla turbolenza del metallo, viene a trovarsi al cuore dei pezzi, talvolta
perpendicolarmente alla superficie, formando una zona di prefrattura (vedi Effetto degli ossidi). Il riempimento è perciò un
parametro chiave per quel che
riguarda gli ossidi, e solo un
riempimento dolce, senza turbolenze, può limitarne la formazione durante la colata |22|.
EFFETTO
DEGLI OSSIDI
L’effetto degli ossidi è difficile
da quantificare. Il rilevamento e
la quantificazione degli ossidi
presenti nel metallo sono soggetti a limitazioni sia allo stato
liquido che allo stato solido.
Anche così, vari studi hanno dimostrato, indirettamente, l’effetto nocivo degli ossidi, in particolare in base ai risultati ottenuti da Devaux e altri |21| circa
Frequenza cumulativa
il bagno fuso, e la sua ossidazione può così andare avanti. In
presenza di determinate condizioni di temperatura e composizione, questa ossidazione può
diventare catastrofica e manifestarsi sotto forma di “mushrooming” |12|.
I principali ossidi endogeni, che
si formano tramite ossidazione
diretta dell’alluminio, sono l’allumina (Al2O3) e l’alluminato
di magnesio (Al2MgO4) |11, 12,
13, 14|. Oltre a questi ossidi, ce
ne possono essere altri di origine esogena, oppure ossidi accidentalmente introdotti o ancora ci possono essere prodotti della reazione dell’alluminio
con i materiali refrattari del
forno. Queste possibili fonti di
ossidi portano ad avere ossidi
di forme differenti |15,16|:
• nei forni di fusione, le condizioni di temperatura sono favorevoli all’ossidazione, e
quindi all’apparizione di aggregati più o meno estesi, e
alle inclusioni di scorie;
• nei forni di mantenimento, le
condizioni di temperatura sono meno favorevoli all’ossidazione, e l’ossido in superficie
protegge il bagno fuso. Anche
così, all’aumentare delle scorifiche e delle colate, si possono formare aggregati di ossido più o meno estesi;
• a seconda degli accorgimenti
osservati in produzione, gli
ossidi sopra citati possono
essere trovati sopra e dentro
i lingotti;
• durante il riempimento, la turbolenza del flusso metallico
favorisce l’apparizione di piccole pellicole sparse.
FATTORI DI INFLUENZA
Oltre alla temperatura, la tendenza ad ossidarsi delle leghe
d’alluminio dipende anche dagli
elementi aggiunti e dalle condi-
Fig. 1 - Influenza delle inclusioni sull’indice di qualità (Q=Rm + 150*log (A)) di una lega AlSi7Mg.
53
tecnico
pletamente inefficace nel determinare il livello di inclusioni
presenti nel bagno fuso |43|.
Per rilevare la presenza di ossidi nell’alluminio solido, si possono prendere in esame due
tecniche:
• analisi per attivazione neutronica |44, 45|;
• esami con liquidi penetranti
|46, 47|.
Fig. 2 - Proprietà alla trazione di una lega AlSi7Mg0,6 (rendimento 100%) (■) prima del trattamento con un rotore, (•) dopo il trattamento con un rotore, (❒) dopo il trattamento con
un rotore e un flusso deossidante.
l’influenza delle inclusioni sulle
proprietà meccaniche statiche
(Fig. 1). Questi risultati sono
confermati da quelli riportati in
Fig. 2 |3|. Questi risultati dimostrano che la presenza di ossidi
diminuisce i valori medi delle
proprietà meccaniche, e soprattutto, ne aumentano notevolmente la dispersione. Lo
studio dell’effetto degli ossidi
sulla resistenza a fatica è meno
dettagliato |23, 24, 26, 27, 28,
29, 30|. Tali studi mostrano che
gli ossidi sono zone in cui si
concentrano tensioni localizzate, e costituiscono quindi punti
privilegiati per la formazione di
cricche. Di conseguenza:
• gli ossidi diminuiscono le proprietà meccaniche, come il carico di rottura, l’allungamento
e la resistenza a fatica;
• gli ossidi favoriscono la dispersione dei valori a causa
della loro posizione casuale
nei componenti prodotti;
Tuttavia, gli ossidi possono diminuire anche indirettamente
le proprietà meccaniche, favorendo la formazione di cavità di
ritiro grazie ad un effetto di
ostruzione |31| e grazie alla gasazione dovuta alla loro interazione con l’idrogeno |4, 32|.
MONITORAGGIO
DEGLI OSSIDI
Molti dispositivi sono stati
sviluppati allo scopo di valutare la pulizia del bagno
fuso |33, 34, 35|, tra cui:
• LIMCA (Liquid Metal Cleanliness Analyzer) |36|;
• PoDFA (Porous Disc Filtration Analysis) |36|;
• LAIS (Liquid Aluminum Inclusion Sampler) |36|;
• Prefil-Footprinter: deriva dal
metodo PoDFA |36, 37|;
• QUALIFLASH |36, 38, 39|;
• prova K-Mold: sviluppata da
Kitaoka, della Nippon Light
Metal Ltd |40|.
Nei loro studi sulla qualità del
metallo nelle fusioni a bassa
pressione |40|, Singh e Mitchell
hanno messo a confronto i metodi K-Mold, Prefil-Footprinter
e PoDFA. Questo studio ha
mostrato l’inefficacia di tutte e
tre le tecniche. Nonostante la
riproducibilità molto buona
|41, 42| del metodo Prefil-Footprinter, esso può essere com-
54
Tuttavia, queste due metodologie hanno i loro limiti. Il calcolo
per attivazione neutronica è influenzato dallo strato di allumina che si trova sempre sulla superficie. L’analisi con liquidi penetranti può rilevare solo gli
ossidi presenti in superficie o
rivolti verso di essa.
Test di tensione su provini
prossimi al getto (o, preferibilmente, barre di prova estratte
dai getti) possono fornire indicazioni sulla presenza di pellicole. Questo perché la presenza di ossidi spesso diminuisce
le proprietà meccaniche statiche, in particolare l’allungamento. Tuttavia, i test statici non assicurano il rilevamento di tutti
gli ossidi, in particolare pellicole e grinze, anche se la loro
presenza può avere effetti catastrofici sulla resistenza a fatica.
L’ossidazione
dell’alluminio
Dopo questa presentazione generale degli ossidi nelle leghe di
alluminio, verranno descritti più
in dettaglio gli ossidi che si
creano durante la fase di riempimento, in particolare le pellicole ripiegate.
LA
FORMAZIONE DELLE
PELLICOLE OSSIDATE
Le pellicole ossidate (Fig. 3) si
creano a causa della rottura
dello strato superficiale di allumina che ricopre il flusso metallico diretto nello stampo. Le
cavità (Fig. 3) sono conseguenza di un’onda di metallo che
collassa sulla superficie del flusso |22|. Questi difetti sono perciò la conseguenza di un riempimento turbolento.Al di sopra
della velocità critica di 0,5 m/s,
tecnico
Aria
Aria
Fig. 3 - Rottura di una pellicola ossidata
per pressione eccessiva del metallo liquido |13|. Rottura di una pellicola ossidata
(dopo |22|).
il regime diventa turbolento,
come si nota dalla curvatura
della superficie del metallo, che
causa l’insorgenza di tensioni
nello strato superficiale di ossido. Queste tensioni possono
romperlo e formare pellicole di
ossido “libero” |22, 49|, sia all’interno che in superficie, e talvolta perpendicolari alla superficie stessa. Se la pellicola non si
spezza, si ripiega su sé stessa,
col rischio di intrappolare aria
(Fig. 3). Se invece la velocità di
riempimento è bassa, la fluidità
del metallo diminuisce. L’avanzata del metallo diventa più difficile, tutto perché l’ossido presente in superficie contribuisce
al rallentamento del flusso. Esiste anche un limite minimo, al
di sotto del quale compaiono
increspature fredde.
Grinze e increspature fredde
dipendono da:
• rugosità della cavità;
• natura chimica della superficie (vernice dello stampo, talco, fluosilicato di sodio ecc.);
• viscosità della lega (Stronzio,
Sodio, Berillio, temperatura,
ecc.);
• velocità di riempimento.
mento, i rimedi specifici per
questa fase sono:
• ottimizzazione del sistema di
riempimento;
• limitazione dell’altezza di caduta;
• colata basculante;
• colata in bassa pressione;
• colata continua (solo per provini);
• utilizzo delle simulazioni.
studio sono stati usati campioni spessi rispettivamente 5 e 10
mm con attacco di colata sul
fondo. Le velocità critiche di
apparizione o non apparizione
di grinze e increspature fredde
sono state confrontate con l’altezza e lo spessore nello stampo (Fig. 4). Questo grafico mostra che più è sottile il fronte di
avanzamento, più è alta la velocità critica. Questo riflette l’effetto della tensione superficiale, che stabilizza il flusso di metallo quando la sezione è sottile. Tuttavia, al diminuire dello
spessore, la velocità di raffreddamento e le perdite di carico
aumentano, impedendo il corretto riempimento dello stampo. Questi risultati sono compatibili con quelli di Niswaag
|50|, ottenuti osservando un
campione attraverso un piano
in materiale vetroceramico.
Nieswaag ha stabilito che il
fronte crescente dell’alluminio
liquido inizia a rompersi a partire da 0,37 m/s in uno stampo
spesso 5 mm, mentre per
Runyoro la velocità critica è di
0,5 m/s.
Come si ottiene un
riempimento calmo e
privo di turbolenze?
IL
SISTEMA DI RIEMPIMENTO NELLA
COLATA A GRAVITÀ
Utilizzando la velocità critica di
0,5 m/s per un piatto spesso 5
mm, e un modello meccanico
pseudo-solido, la velocità del liquido può essere rappresentata così:
gh<V2<2gh
Dove gh è l’altezza di caduta.
Per uno spessore di 5 mm, questo calcolo dà un’altezza di caduta compresa tra 1,2 e 2,5
cm! A dispetto delle ipotesi su
cui è basata questa approssimazione, ciò significa che, in assenza di particolari accorgimenti, il
riempimento di uno stampo industriale sarà sempre turbolento! Per ottenere un riempimento calmo e privo di turbo-
RIMEDI
PER LE PELLICOLE
OSSIDATE
Poiché la formazione delle pellicole ossidate è dovuta alle
turbolenze in fase di riempi-
Diametri
Velocità locali in mm/s
Polverizzazione
CONDIZIONI
PER LA
FORMAZIONE DELLE GRINZE
Come già specificato, pellicole
e grinze di ossido si formano in
caso di riempimento turbolento.Vari studi sono stati condotti per indagare sulla stabilità del
fronte metallico e scoprire un
valore di soglia per l’apparizione di pellicole ossidate.
J. Runyoro e altri |22| hanno
condotto uno studio molto
esaustivo sulla formazione delle pellicole di ossido filmando
un flusso liquido in entrata nella cavità, e analizzando la forma
che prendeva. Durante questo
onde
zona dei pezzi
soddisfacenti
pellicole
ripiegate
zona delle pellicole
ripiegate
Increspature fredde
zona delle
increspature fredde
Spessore della parete in mm
Fig. 4 - Diagramma di Runyoro |22| per definire la velocità critica in funzione dello spessore
del componente.
55
tecnico
lenze, gli accorgimenti devono
essere presi allo scopo di rallentare il metallo. Di conseguenza,
il tempo di riempimento sarà
più lungo. Tuttavia, poiché questo tempo ha delle limitazioni a
causa del tempo di solidificazione, sarà anche necessario controllare la velocità di raffreddamento. Sfortunatamente, questa
velocità è uno dei parametri di
qualità più importanti, poiché
influenza le proprietà meccaniche statiche |4, 25, 51, 52, 53|.
Questa situazione lascia un piccolo margine di manovra. L’eliminazione delle turbolenze deve essere associata ad un trattamento del bagno fuso (deossidazione, degasazione), per averne maggiori vantaggi |43|.
LA COLATA DALL’ALTO A PIOGGIA
Questo tipo di colata è quello
che causa turbolenze più facilmente |54|. La colata dall’alto
deve essere perciò esclusa a
priori, se si ha l’obiettivo di eliminare gli ossidi.
LA COLATA DAL BASSO
La colata dal basso si differenzia da quella dall’alto nel posizionamento del sistema di alimentazione dopo il canale di
colata. Questa situazione fa aumentare rapidamente la pressione nel flusso metallico, limitando così l’insorgenza di turbolenze, anche se, all’inizio del
riempimento, la velocità nella
parte inferiore del canale è paragonabile a quella raggiunta
nella colata dall’alto partendo
Dimensioni
in mm
Fig. 6 - Canale di alimentazione a vortice a) dopo |55| e b) dopo |56|.
dalla medesima altezza. In generale, la colata dal basso è perciò
preferibile a quella dall’alto,
dando per scontato che il sistema di riempimento sia dimensionato correttamente. Cox e
altri |54| hanno stabilito che un
sistema di riempimento costituito da un canale di distribuzione di sezione quadrata e da
un bacino conico (Fig. 5) non è
sufficiente per minimizzare le
turbolenze, e non è migliore
del sistema di colata dall’alto.
IL CANALE DI DISTRIBUZIONE
Un canale di distribuzione rastremato (convergente) può limitare le turbolenze pressurizzando il metallo. Il canale rastremato può essere associato
con un canale di alimentazione
a vortice |55, 56| (Fig. 6). Questo accorgimento non deve essere confuso con l’attacco di
colata a vortice descritto più
avanti, e può essere usato per
disco in materiale ceramico
Fig. 5 - Sistema di alimentazione schematico dopo |54|.
56
limitare l’onda di ritorno durante il riempimento. Tuttavia, a
seconda della progettazione,
questa soluzione può rivelarsi
inadeguata |56|.
L’INTERFACCIA TRA CANALE DI DISTRIBUZIONE E ATTACCO DI COLATA
Un’altra possibilità di miglioramento risiede nella forma dell’interfaccia tra l’attacco di colata e il canale di distribuzione.
Sono consigliabili due soluzioni:
una |55| è costituita da una
giunzione tangenziale (Fig. 6 canale di alimentazione a vortice
a) dopo |55| e b) dopo |56|.
L’altra |57| è una forma a “L”
(Fig. 7 tipo 3).
LA GEOMETRIA DELL’ATTACCO
DI COLATA
Gli attacchi di colata possono
essere collocati sul fondo (Fig.
7) o sul lato, vicino al fondo o
alla cima (Figg. 6a e 9).
Un attacco di colata stretto
posto sul fondo (Fig. 7 tipo 1)
dà scarsi risultati |57|. Questo è
confermato da |58|, che ottengono i loro migliori risultati
con un canale e un attacco più
larghi (Fig. 8b). In più, una sezione larga dell’attacco di colata
può ritardare leggermente il
raffreddamento del metallo durante il riempimento |54|. Dopo aver fuso una lama orizzontale attraverso un attacco di
colata posto a lato del canale di
distribuzione, vicino alla cima,
(Fig. 9), Boutorabi e Hedjazi
|59, 6| hanno tratto le seguenti
conclusioni:
• aumentare la larghezza mantenendo costante l’altezza
tecnico
tipo 1
tipo 2
tipo 3
Fig. 7 - Raccordi testati da |57|.
dell’attacco di colata riduce la
velocità;
• il fronte del flusso in entrata
allo stampo si modifica assieme alla geometria dello stampo stesso;
• per limitare problemi di deviazione del flusso fuso o di
riempimento
incompleto
dell’attacco di colata e di separazione del flusso, il rapporto delle sezioni trasversali
dell’attacco e del canale deve
essere unitario.
Per ragioni simili, Tomasevic ed
Hémon raccomandano |55|
una giunzione tangenziale. In
questo studio, è stata impiegata
l’osservazione diretta per rilevare sperimentalmente l’andamento del flusso nella fase di
riempimento della forma. Le
conclusioni dello studio sono
le seguenti:
• un aumento della larghezza
dell’attacco di colata, mantenendo lo spessore costante
• nei sistemi di alimentazione
non pressurizzati, tende ad
apparire una deviazione del
flusso dalla mezzeria dello
stampo, oppure si verifica un
riempimento
incompleto
dell’attacco di colata;
• per evitare problemi di deviazione del flusso o di riempimento incompleto dell’attacco di colata, è consigliabile
progettare il sistema di alimentazione in modo da avere
Fig. 8 - Attacchi di colata esaminati da |58|: a) Stahl mould b) Powercast mould e c) Filter mould.
(aumento del rapporto dell’attacco di colata) causa una
diminuzione della velocità di
entrata del metallo liquido;
• la geometria dell’attacco per
una sezione trasversale costante ha una grande influenza sulla velocità media del
flusso, il che deriva principalmente dalla variazione di
pressione del fronte del flusso in entrata nella forma;
un rapporto G/R=1 (rapporto tra la sezione trasversale
dell’attacco di colata e la sezione trasversale del canale di
alimentazione).
Di recente, è stato proposto
un attacco di colata a vortice
(Fig. 10) |60|. Questo nuovo sistema di attacco frena il metallo al fondo del canale di colata
e quindi, teoricamente, limita la
pozzetto dell’eccedenza
eccedenza
bacino di colata
bacino di colata
canale di colata
sinistra
getto
uscita
alto
canale di colata
attacco a
vortice
canale distributore
canale distributore
destro
attacco di colata
giunzione a L
basso
Fig. 9 - Settaggi per una piastra orizzontale (dopo |59|).
Fig. 10 - Schema dell’attacco a vortice |60|.
57
tecnico
Fig. 11 - Osservazione radiografica di un riempimento attraverso un attacco a vortice |60|.
formazione di ossidi. Il vantaggio principale di questo tipo di
attacco è che dissipa energia
formando un vortice; la velocità del metallo in uscita dall’attacco a vortice è perciò più
bassa, idealmente al di sotto
del valore soglia di 0,5 m/s. La
forza centrifuga generata nel
vortice crea un secondo vantaggio per questo tipo di attacco, ossia la prevenzione dell’intrappolamento di bolle d’aria.
Sfortunatamente, questi effetti
benefici vengono annullati dalla formazione di una pellicola
di ossido rigida durante la prima rotazione del liquido, a
causa della pressione mantenuta alla cima dello sbocco, come mostrato nelle radiografie
(Fig. 11). Prove effettuate presso il CTIF |61| sembrano dimostrare che questo dispositivo non sia così efficace.
Uso di filtri
Poiché l’obiettivo è quello di
rallentare il metallo, una soluzione possibile è quella di collocare un filtro nel sistema di
alimentazione |54|. I filtri, oltre
a rallentare il metallo, presentano diversi vantaggi |21, 54,
56, 62|:
• trattengono inclusioni e scorie;
• rendono il flusso più laminare;
• riducono la velocità sia a
monte che a valle del filtro;
• eliminano l’onda di ritorno
nel canale di distribuzione.
Generalmente, un filtro può
quindi portare ad ottenere migliori proprietà meccaniche
|21, 54|, anche migliori di quelle ottenute con un canale di
distribuzione a vortice |56|.
Anche così tuttavia, i risultati
ottenuti con l’applicazione del
filtro sono peggiori di quelli
ottenuti senza filtro |58|. Questi risultati contraddittori si
spiegano con la varietà dei design utilizzati, sia con che senza
il posizionamento del filtro, e
con la natura dei filtri stessi.
Oltretutto, i filtri di materiale
cellulare dividono il flusso metallico in una moltitudine di
piccoli flussi, che si possono
ossidare non appena lasciano il
filtro!
ALTRI
SISTEMI DI FUSIONE
Come abbiamo appena visto, la
colata a gravità ha come conseguenza pressoché inevitabile
l’insorgenza di turbolenze a
causa della velocità del flusso
metallico durante la caduta,
anche se la colata dal basso,
l’uso di filtri e altri sistemi di
rallentamento possono avere
una qualche efficacia.
Ora consideriamo un’altra soluzione, utilizzando altri procedimenti di fusione. Non considereremo processi come il Lost Foam (o Lost Pattern), perché la degradazione del modello, fatto generalmente di
polistirene espanso, produce
molti ossidi.
COLATA CENTRIFUGA
La forza centrifuga sviluppata
durante questo procedimento
ha diverse conseguenze:
• le inclusioni meno dense si
concentrano al centro del
pezzo. Tuttavia, la differenza
di densità tra l’allumina e l’alluminio liquido non è sufficiente a garantire l’eliminazione totale degli ossidi nella
massa del pezzo (vedi ossidi
nell’alluminio, possibile presenza di porosità gassosa);
• le inclusioni più dense si concentrano sulla superficie del
pezzo (non molto utile nel
58
caso delle leghe di alluminio;
• le cavità di ritiro vengono limitate a causa della pressione esercitata durante la solidificazione |63|;
• la solidificazione è direzionale, dalla superficie verso il
centro;
• la velocità di solidificazione è
alta grazie all’eccellente contatto tra il metallo e la superficie dello stampo.
Tutti questi vantaggi si riflettono in una qualità superiore dei
pezzi prodotti |64|. La velocità
di rotazione può essere controllata |64| per ridurre la turbolenza, e quindi la formazione
di ossidi durante la colata. Il
principale difetto di questo
procedimento risiede nel fatto
che le forme realizzabili sono
limitate. Un altro difetto è l’eterogeneità della struttura nello spessore del pezzo |65|.
I forni centrifughi a fionda sono adatti al riempimento di
stampi sottili, ma non hanno i
vantaggi della colata centrifuga
riguardo all’eliminazione degli
ossidi.
PRESSOFUSIONE
A prima vista, sembrerebbe
che i processi di pressofusione possano essere esclusi a
priori. Un processo convenzionale di pressofusione implica raggiungere una velocità
negli attacchi di colata compresa tra i 5 e i 120 m/s, con
un valore medio di 40 m/s.
Questi valori sono molto superiori al valore critico di 0,5
m/s riportato in precedenza.
D’altra parte, processi come il
thixoforming, il rheoforming e
lo squeeze casting diretto e
indiretto possono diminuire la
velocità negli attacchi fino a
portarla nel range di velocità
tipico della colata a gravità
tecnico
Fig. 12 - Porosità superficiale dopo |71|.
|66, 67|. I primi due processi,
sfortunatamente, hanno la
controindicazione di formare
uno spesso strato di ossido
sulla superficie del metallo
iniettato, che può ripresentarsi durante la fase di getto. I
processi di squeeze casting
possono essere utili per evitare l’insorgere di turbolenze
che favoriscono la formazione
di ossidi e, in più, limitano la
comparsa di cavità di ritiro,
grazie alla pressione applicata
in fase di solidificazione |66|.
PRESSOFUSIONE A BASSA PRESSIONE
La pressofusione a bassa pressione e i processi da essa derivati presentano molte caratteristiche vantaggiose per quan-
to riguarda il problema degli
ossidi |68, 69|:
• possibilità di controllare la
velocità di riempimento;
• utilizzo di un gradiente di pressione con la possibilità di parametrizzarlo e controllarlo;
• possibilità di colare getti
molto sottili e di forme complesse;
• possibilità di monitorare automaticamente tutti i parametri del processo;
• ripetitività e standardizzazione del processo di colata;
• qualità più alta dei prodotti,
specialmente in termini di resistenza a fatica.
Per ottimizzare la qualità del
metallo, è possibile utilizzare
un filtro ceramico all’uscita del
canale di colata |70|. Secondo
gli autori di questo studio, il
41% degli scarti può essere attribuito alla qualità del metallo
liquido (presenza di ossidi e inclusioni) e l’uso del filtro riduce del 63% il numero di scarti.
Tuttavia, può succedere che i
getti presentino dei pori in superficie (Fig. 12). Si pensa che
questo difetto sia causato da
una scarsa evacuazione dell’aria in cima alla forma |71|.
Il riempimento controllato
può limitare le turbolenze, e
quindi la formazione di pellicole ossidate durante il riempimento della forma. Tuttavia, il
trasferimento del metallo dal
forno di mantenimento genera
molti ossidi |72|. Si raccomanda perciò di effettuare questo
riempimento con un grande
piede in modo da non trattenere gli ossidi troppo in
profondità e troppo vicini all’entrata del canale di colata.
Dove possibile, si dovrebbe effettuare un trattamento di
deossidazione, o addirittura di
degasazione, all’interno del
forno di mantenimento.
Come appena asserito, il controllo della velocità di riempimento è uno dei vantaggi della
pressofusione a bassa pressio-
Criterio di qualità
Pressofusione a bassa pressione
convenzionale
Fusione BROCHOT
vuoto/pressione
Integrità interna
Molte zone porose
Assenza totale di porosità visibile
Misura della densità
Densità media: 2,63
Densità media: 2,69
Radiografia (ASTM R155)
Livello 5-6
Livello ≤ 1
Zone non raffreddate: 0-3%,
Zone raffreddate: 0-6%
Zone non raffreddate: 2-6%
Zone raffreddate: 5-13%
Zone non raffreddate:
da 205 a 285 MPa
Zone non raffreddate:
da 340 a 430 MPa
Zone raffreddate:
da 220 a 365 MPa
Zone raffreddate:
da 435 a 475 MPa
Struttura (dimensione dei dendriti)
media 70 µm
media 40 µm
Capacità di produrre pezzi sottili:
fusione di una piastra spessa 0,8 mm
(% della piastra non alimentata
dal metallo)
50-80%
vuoto e pressione leggermente
eccessiva: 15-20%;
vuoto e pressione a 16 bar: 0%
Proprietà meccaniche
Allungamento a rottura
Indice di qualità
Tab. 1 - Comparazione del processo in bassa pressione e del processo “Brochot” dopo |77|.
59
tecnico
Rm (MPa)
Deviazione standard
A%
Deviazione standard
Q(MPa)
Deviazione standard
Statico
303
12,6
2,7
0,8
36,31
24,5
Ottimizzato [6,1°/s]
313,3
6,4
5,2
1,0
419,4
17,8
Pendenza [4,5°/s]
306,3
11,5
4,2
1,1
397,8
22,3
Pendenza [9°/s]
306,2
12,2
5,01
1,0
410,3
17,3
Tab. 2 - Caratteristiche ottenute su provini ricavati da getti dopo |78|.
ne. Questo procedimento esige
uno studio accurato del profilo
di pressurizzazione, ad esempio
per gestire i cambiamenti di sezione trasversale |73|.
La pressofusione a bassa pressione può essere migliorata
generando il vuoto nella forma, o creando situazioni di
vuoto/pressione o bassa pressione/pressione da dietro |74,
75, 76|. Questi procedimenti
consentono di riunire i vantaggi della solidificazione sotto
pressione (riduzione delle cavità di ritiro e alta velocità di
solidificazione), della velocità
di riempimento bassa (riduzione degli ossidi), e dell’eliminazione dell’aria dalla cavità (riduzione di soffiature e porosità; a questo scopo, la pressione finale deve essere più alta di
quella del processo canonico,
15 bar contro 1). In |77| è presente una comparazione tra il
procedimento classico in bassa
pressione e il processo “BROCHOT”.
COLATA BASCULANTE
Questo processo è stato sviluppato da P. Durville all’inizio
del XX secolo, allo scopo di
eliminare gli ossidi durante la
colata dei lingotti. Esistono
due varianti:
• asse di rotazione perpendicolare alla giunzione dello
stampo (metodo Durville
originale):
• asse di rotazione parallelo alla giunzione dello stampo
(spesso è spostato).
Tuttavia, anche in questo caso,
il raggiungimento di un riempimento calmo e non turbolento richiede uno studio accurato della pendenza |78, 79|, in
particolare della posizione ini-
ziale |80|. L’automatizzazione
del processo di pressofusione
ha reso possibile la realizzazione di ogni tipo di pendenza. I
risultati mostrati in Tab. 2 mostrano che l’effetto della pendenza sull’allungamento e sull’indice di qualità è rilevante
(Rm+150log (A)). Quando la
pendenza non è ottimizzata, il
risultato può essere perfino
uguale o inferiore a quello di
una normale fusione statica
|28|.
In più, la progettazione del bacino di colata deve corrispondere a quella del getto, altrimenti la pendenza del bacino
può essere dissociata da quella
dello stampo |79|.
IL CONTRIBUTO DELLA
SIMULAZIONE
I software di simulazione attuali possono simulare con
precisione il riempimento |60,
62| nella colata a gravità, in alta
pressione, in pendenza e in
bassa pressione. Tuttavia, non
possono simulare l’applicazione del vuoto allo stampo. È
perciò possibile testare diverse configurazioni di riempimento, sia in pendenza che in
bassa pressione, per analizzarne l’impatto sulla velocità del
metallo, e quindi sulla turbolenza e sulle pellicole ossidate.
Conclusioni
La presenza degli ossidi sopra
e dentro i componenti in alluminio è pressoché inevitabile,
data l’affinità tra l’alluminio e
l’ossigeno. Il loro effetto sulle
proprietà meccaniche è estremamente negativo sia sul valor
medio che sulla dispersione.
60
Questi ossidi possono formarsi durante la fusione, il mantenimento e il riempimento. Nonostante l’assenza di sistemi di
controllo industriali realmente
efficaci, è possibile prevenire la
formazione degli ossidi durante la fusione e il mantenimento
tramite trattamenti di deossidazione e degasazione tramite
gorgogliamento per mezzo di
un gas inerte. Si può usare un
filtro in aggiunta a questi trattamenti, dando per scontato
che sia posizionato correttamente.
Sfortunatamente, gli ossidi che
si formano durante il riempimento non sono rilevabili industrialmente, ad eccezione di
quelli presenti in superficie o
che si affacciano su di essa e,
soprattutto, la loro insorgenza
è molto difficile da contrastare. Per farlo, è necessario colare i getti usando procedimenti
in cui si possa controllare la
velocità del metallo in ogni singola fase del riempimento, come la colata basculante, lo
squeeze casting, e la pressofusione in bassa pressione. La
soluzione migliore sembra essere la fusione vuoto/pressione abbinata all’uso di un filtro.
Sfortunatamente, questa tecnica non sembra adatta alle
grandi produzioni in serie. È
opportuno, qualsiasi processo
si scelga, utilizzare simulazioni
per ottimizzare, a seconda dei
casi, il sistema di riempimento,
il profilo di pendenza, la configurazione dell’iniezione o i parametri di pressione.
Tratto da Fonderie Magazine N.
26 2012 – Traduzione: ing. Francesco Calosso
tecnico
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L’importanza della metallurgia
Ventiseiesima parte
Come è noto Metallurgia generale è il
1° Volume della Collana “La Metallurgia delle ghise”, edita dalla Commissione Tecnica
Assofond, composta da tre pubblicazioni:
• Volume 1° - Metallurgia generale
• Volume 2° - Ghise grigie
• Volume 3° - Ghisa malleabile e ghisa
sferoidale
Metallurgia Generale: 389 pagine suddivise in tre capitoli:
• Capitolo I – Il diagramma di stato Fe-C
• Capitolo II – Dalla Teoria alla pratica
• Capitolo III – Il laboratorio metallurgico
unitamente a l’Appendice “Le ghise e l’azione degli elementi in lega” e comprendenti indice Analitico, dei Nomi e Generale.
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CONTINUA
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b
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in breve
Tecnologia EVACTHERM ®:
la lavorazione moderna delle terre
di Fonderia
Fatti - Dati Argomentazione
La relazione termodinamica tra
pressione e temperatura nei liquidi (Fig.1) permette l’attuazione di speciali processi di produzione con perfomance sicure,
tempi certi, un esatto controllo
della temperatura e risultati riproducibili.
Oggi un affidabile controllo della
temperatura, del flusso di processo ed un minuzioso controllo
degli impianti tecnologici di qualsiasi dimensione sono indispensabili per la miscelazione di materiali e liquidi, siano essi in fonderia o nell’industria chimica, farmaceutica, alimentare od elettronica.
Nei primi anni ‘90, Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH & Co
KG ha sviluppato il metodo
EVACTHERM®, traendo vantaggio dagli effetti della termodinamica per i processi di fonderia.
Ciò consentì di abbinare un costante e ripetibile raffreddamento delle sabbie ad un’ottima
preparazione delle terre di formatura.
Sino al 2012, questa innovativa
tecnologia per la preparazione di
sabbie di formatura è stata messa in opera sotto forma di 43 impianti EVACTHERM® e 55 miscelatori EVACTHERM® in fonderie di ghisa ed alluminio in tutto il mondo. Le fonderie che decidono di lavorare con la tecnologia EVACTHERM® cercano
una moderna soluzione tecnica
che offra massima efficienza, qualità e ripetibilità per poter diventare leader e competitivi in un
mercato dove le richieste e le
sfide aumentano sempre di più.
I maggiori vantaggi per gli operatori degli impianti sono i seguenti:
• possibilità di sfruttare al massimo gli impianti (valori empirici
sulla soglia del 98%).
• Garanzia di constanti e riproducibili parametri di formatura
della sabbia nonostante i numerosi cambi placca e le condizioni ambientali variabili.
• Riduzione delle emissioni ed
aumento del rispetto ambientale.
Questi aspetti possono essere
raggiunti in modo sicuro grazie
alla tecnologia dell’impianto
completo
del
processo
EVACTHERM®.
Il processo principale
Fig. 1 - Correlazione tra pressione del vapore e temperatura.
3 fasi del processo
1 miscelatore - 70 secondi
Le fasi di processo “raffreddamento”, “preparazione” e “miscelazione” vengono effettuate
82
Fig. 2 - Impianto EVACTHERM® con 2 miscelatori, 1 condensatore e sili di stoccaggio terre.
in un’unica unità di miscelazione
con un ciclo di 70 secondi, che
è fissato da vincoli sia fisici che
tecnici.
Durante questo periodo:
• la sabbia viene raffreddata a
40°C;
• la bentonite con un contenuto
di umidità residua di 0,5% viene rifornita di acqua opportunamente distribuita per un effetto ottimale;
• il materiale di formatura è efficacemente ed intensivamente
miscelato con tutti i componenti.
Il processo di raffreddamento
viene effettuato sulla base della
correlazione fisica tra pressione
del vapore e la temperatura, come sopra indicato. A questo proposito, viene generato tecnicamente un vuoto nella vasca di
miscelazione.
in breve
1
2
3
4
Carico della molazza 4000 kg a 80°C ed umidità residua 0,2%
Richiesta d’acqua per sabbia preparata con un contenuto residuo
d’acqua di 3,2% (acqua di processo)
Raffreddamento da 80°C a 40°C: quantitativo di calore da
disperdere
Richiesta d’acqua necessaria per l’evaporazione
(acqua di raffreddamento)
Acqua totale aggiunta
Acqua di processo necessaria
Vantaggio: riciclo di acqua di raffreddamento e particelle
Valore
120,0 l
134.400 KJ
59,4 l
179,5 l
I raschiatori statici con deflettori regolabili producono un’agitazione del flusso del materiale. Il
materiale in accumulo sulle pareti e sul fondo viene continuamente rimosso, aiutando la pulizia della vasca di miscelazione
che può essere svuotata completamente.
3.024 l/h
Fig. 3 - Esempio di richiesta d’acqua.
L’acqua necessaria al raffreddamento viene aggiunta in accordo
con il livello di umidità rilevato e
la temperatura della sabbia di ritorno. Viene quindi applicato un
differenziale di pressione per
creare vapore che viene scaricato nel condensatore. L’acqua
condensata viene poi immessa
nuovamente nel processo.
A 73,9 mbar, la sabbia di ritorno
calda ed asciutta raggiunge in
modo affidabile 40°C, indipendentemente da qualunque condizione iniziale e da quelle esterne.
Risultato: I granelli di sabbia sono uniformemente raffreddati in
70 secondi.
Confronto: L’effetto di raffreddamento dell’acqua di processo
(fornita alla temperatura di
15°C) a condizioni atmosferiche,
sarebbe di circa 9 K, che, considerando l’esempio sopra indicato, consentirebbe di raggiungere
una temperatura di solo 71°C
per il materiale di formatura.
Come risultato si richiedono
meno di 70 secondi per preparare completamente la bentonite,
invece di “regolare la temperatura” per diverse ore a condizioni
atmosferiche (stoccaggio). I risultati sono affidabili anche con un
contenuto di umidità residua del
0,2% nella sabbia di ritorno. Un
contenuto del 2% di umidità residua è raccomandata dagli
esperti per la corretta preparazione della bentonite a condizioni atmosferiche, ma in un vuoto
generato tecnicamente questa
condizione non è necessaria.
I seguenti meccanismi contribuiscono alla preparazione della
bentonite:
• presenza di pochissime molecole di gas nel vuoto.
• L’acqua di processo perde la
propria tensione superficiale e,
finemente dispersa, si muove
attraverso la vasca di mescolazione durante la fase di vapore,
effettuando il processo di raffreddamento come sopra descritto.
• Durante il periodo di mescolazione a vuoto, le cavità all’interno delle particelle di bentonite si aprono spontaneamente
a causa della fuga delle molecole di gas degli spazi interni.
• Questa espansione genera uno
spazio nella bentonite e le molecole d’acqua distribuite molto finemente (vapore), sono
letteralmente spinte nelle cavità della bentonite quando il
vuoto viene interrotto.
• L’effetto della condensazione
avviene al raggiungimento della
pressione atmosferica, con il risultato di avere le cavità di
bentonite perfettamente rivestite d’acqua in 70 secondi.
Si dovrebbe inoltre notare che
nelle fonderie dotate della tecnologia EVACTHERM®, il problema dei ponti nel silo appartengono al passato.
Il processo
di miscelazione
Gli utensili miscelanti rotanti
(Fig.4), in forma di rotori, assicurano una vigorosa miscelazione
ed un intensivo trasferimento di
energia, che a sua volta comporta una riduzione degli additivi richiesti.
La vasca rotante di miscelazione
muove continuamente la sabbia
nell’area degli utensili di miscelazione.
83
Fig. 4 - Principio di miscelazione Eirich.
I miscelatori sono disponibili in
varie dimensioni per soddisfare
molte e differenti esigenze.
Grandi fonderie che lavorano
continuamente in 3 turni preferiscono la soluzione tecnica efficiente di due mescolatori con un
condensatore e periferiche per il
vuoto condivise.
Le fonderie di ghisa che hanno
già tre miscelatori RV32VAC
soddisfano le proprie esigenze in
un’operatività continua di 3 turni con oltre 1500 miscelazioni
continue ed una produzione di
oltre 8.500 tonnellate al giorno
di terra di formatura.
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documentazione con
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ed efficienza, dall’altro un aumento di richieste in termini di
qualità ed affidabilità - un buon
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Per soddisfare queste richieste,
EIRICH ha sviluppato una strategia di integrazione dei dati senza
interruzioni che assicura il lavoro in rete della produzione ed i
parametri di ingegneria a tutti i
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Produzione in
t/h
7 - 7,5
10 - 11
31 - 32,5
61 - 65
102 - 108
143 - 151
Produzione in
m3/h
8,4
12
36
72
120
168
Dimensione
molazzata in litri
350
500
1.500
3.000
5.000
7.000
Tipo
mixer
RV11VAC
RV15VAC
RV19VAC
RV23VAC
R32VAC
RV32VAC
Fig. 5 - Prodotto e dimensione lotti.
Fasi
1
2
3
4
5
6
7
Operazione tecnica
Carica del miscelatore
Omogeneizzazione
Misurazione di umidità e temperatura
Aggiunta di acqua
Miscelazione "da umido"
Miscelazione sotto vuoto
Scarico
Totale ciclo mixer
Durata (s)
15
5
10
15
5
70
30
150
Fig. 6 - Esempio di ciclo di preparazione con RV32VAC, 7.000 l per 24 lotti/h e 150 t/h.
livelli. Informazioni rilevanti in
merito al processo, al prodotto
ed alla qualità sono quindi disponibili online in qualunque momento.
Il tester QualiMaster AT1 per la
sabbia di formatura offre, in
combinazione con il software
SandReport o SandExpert, una
gestione preventiva ed un controllo delle proprietà del materiale di formatura con ristretto
margine di tolleranza rispetto al
valore impostato.
Inoltre, il software SandExpert
ha una funzione di auto-ottimizzazione del pre-controllo che il
programma utilizza per calcolare
le raccomandazioni per la miscelazione di additivi ed acqua sulla
base di un file a parametri standard.
Per determinare i parametri di
controllo di compattabilità e durezza al taglio, vengono prelevati
3 campioni di miscelato dal QualiMaster AT1 e testati non appena la miscelazione è completa.
Questi dati costituiscono la base
per correggere l’umidità e il contenuto di bentonite per il prossimo ciclo di preparazione. Dato il
flusso di lavoro precedentemente descritto, risulta chiaro che le
correzioni avranno un effetto
immediato sulla qualità della successiva miscelazione.
Tutti i parametri importanti ed i
valori di processo sono visibili
online tramite la funzione di monitoraggio.
Qualunque deviazione può quin-
di essere individuata e possono
essere intraprese misure correttive adatte senza ritardo.
Argomentazione
La tecnologia del processo
EVACTHERM® assicura:
• Un’ottima
disintegrazione
quantitativa e qualitativa della
bentonite nel vuoto generato
tecnicamente.
• Riduzione del consumo di bentonite dipendente dal controllo del processo della specifica
applicazione.
• Ottimizzazione dell’alimentazione di materiale di correzione per ogni lotto, grazie al controllo QualiMaster AT1.
L’aggiunta di additivi (nero minerale e/o bentonite) può essere
ridotta o completamente sospesa grazie all’intensità della miscelazione.
Fig. 7 - QualiMaster AT1.
84
EVACTHERM® permette:
• Un volume di stoccaggio della
sabbia di ritorno ridotto del
25% in quanto non si dovrà
perdere tempo per lo stoccaggio della sabbia per l’assorbimento d’acqua.
• Ottima preparazione della sabbia di ritorno anche con un
contenuto residuo di umidità
inferiore allo 0,5%.
• L’attivazione ed il raffreddamento della bentonite in 70
secondi nel vuoto generato
tecnicamente.
EVACTHERM® e l’ambiente:
• I volumi di aspirazione delle
polveri è dimezzato in quanto
non sono più necessari i tradizionali raffreddatori ad aria.
Esempio di produzione di 300
t/h di sabbia di formatura:
Volume d’aspirazione delle polveri con EVACTHERM®: 100.00
m3/h.
Volume d’aspirazione delle polveri con raffreddatori ad aria:
220.000 m3/h.
• Mantenimento di sostanze riutilizzabili nel sistema del materiale di formatura (additivi).
Un maggior vantaggio della preparazione della sabbia di formatura
con
la
tecnologia
EVACTHERM® deriva dal circuito chiuso d’acqua.
L’acqua che entra durante il processo di raffreddamento si raccoglie nel condensatore e ritorna al processo di preparazione
attraverso i serbatoi dell’acqua
di introduzione.
Lo scarico di particelle preziose
nel sistema di estrazione delle
polveri viene impedito e si raggiungono considerevoli risparmi
in base alla concezione dell’impianto.
• Minori costi per la rimozione
delle polveri dal filtro.
• Riduzione delle emissioni e
quindi incremento nella compatibilità ambientale su tutti i
fronti.
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Eirich: Fontanot Rappresentanze
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presenti adattandosi agli impianti all’interno della fonderia.
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Cubilotti
Isole di sbavatura
Impianti sabbie
Forni a induzione
Granigliatrici
a
Filtro a maniche piatte con sistema di
pulizia ad aria Tipo (FS)
10
d
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2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Cappa di ingresso
Compartimento gas sporchi
Maniche piatte con elementi
distanziatori
Telaio supporto maniche
Compartimento aria pulita
Parete a fessura con sistema a molla
Carrello di pulizia con ugello
Tubo flessibile di pulizia
Valvola di pulizia
Ventilatore di pulizia
Stazione guida del carrello di pulizia
Stazione di comando con disco
di posizionamento
Struttura di supporto
Tramoggia di raccolta polveri
con coclea di scarico
Piattaforma di accesso e manutenzione
1
9
a
Ingresso gas sporchi
4
b Uscita gas puliti
c
d
Uscita polveri
Ingresso aria di pulizia
2
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7
3
11
6
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14
15
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c
b
Marco Fontanot Rappresentanze Industriali
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inserzionisti
A
L
ABB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Abrasystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
ASK Chemicals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 63
Avita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Leroy Somer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo 1/12
B
Brain Force. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo IV/I3
M
Mazzon F.lli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Metal Trading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo 1V/13
Metef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Montalbetti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
C
O
Carbones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Carfull Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Coperina III
Cavenaghi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 3
Omar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo VI/12
D
Dega e Grazioli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo I/I2
P
Pangborn Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Primafond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Protec-Fond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Copertina II
R
E
RC Informatica
Eca Consult . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
EKW Italia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Elkem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo 11/13
Engin Soft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Euromac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
S
F
Fae . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo 11/13
Fomet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Fondac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Copertina IV
Fontanot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 - 85
Foseco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
G
Gerli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 - 49
Gerli Metalli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
II/13
Safond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Copertina I
Satef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Savelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Sibelco Italia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo III/13
Sidermetal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Siderweb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo IV/I1
Simi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo III/I1
Sofram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo IV/I1
Sogemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Speroni Remo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 - 67
T
Techmek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo V/I1
Tesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Tiesse Robot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo V/13
TTE Robot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo VI/I1
U
I
Ubi
Imf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Imic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Impianti Morando . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Italiana Coke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo
88
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Copertina
II
W
Weiland Italia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo VI/I1
Wire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fascicolo 11/I2
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N. 6 2013 - Assofond

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