RHEOCASTING: L’INNOVAZIONE PRODUTTIVA PARTE DA EDiM

Il Rheocasting consente di sfruttare al meglio le peculiarità dell’alluminio, apportando numerosi vantaggi in termini di tempi di produzione e di caratteristiche del prodotto finito

5 Novembre 2020

In questi giorni, presso lo stabilimento EDiM di Quero è prevista l’installazione di una cella per la pressofusione in semi-solido, nota anche come Rheocasting. Il Rheocasting è una tecnologia che nasce da un processo produttivo consolidato, quello della pressocolata in alta pressione, riprendendone i vantaggi e aggiungendovene di ulteriori. Nella pressocolata tradizionale, l’alluminio allo stato liquido viene iniettato, ad alta velocità e con alte pressioni, in uno stampo di acciaio: si ottiene così una stampata di alluminio che contiene i prodotti finali da realizzare. Una volta estratta la stampata, lo stampo si richiude ed è subito pronto per un nuovo ciclo produttivo: è riutilizzabile numerose volte, con vantaggi sia economici sia in termini di impatto sull’ambiente rispetto agli stampi a perdere. Grazie a queste caratteristiche, la pressocolata risulta essere la soluzione ideale per produzioni ad alti numeri e con elevata ripetibilità del processo. Nel settore automotive, ambito di riferimento per EDiM, le applicazioni di questa tecnologia produttiva sono numerose: i componenti di alluminio montati su ciascuna autovettura sono decine e rappresentano il core business di EDiM, come le scatole sterzo, ma anche le parti che costituiscono il motore, il cambio, le sospensioni, la trasmissione ecc. Le applicazioni del Rheocasting ampliano ancor di più il portafoglio di prodotti realizzabili, sia per il settore automotive, sia per altri settori quali ad esempio quello delle telecomunicazioni.

MA QUALI SONO I VANTAGGI DEL RHEOCASTING? RAPIDITÀ E RIPETIBILITÀ DELLA PRODUZIONE, MIGLIORE SALDABILITÀ, SCAMBIO TERMICO OTTIMIZZATO, MIGLIORI CARATTERISTICHE MECCANICHE E RESISTENZA A FATICA, PESO RIDOTTO.

Rispetto ad altre tecnologie produttive, come la colata in conchiglia o la colata in sabbia, già la pressocolata tradizionale è in grado di ridurre sensibilmente i tempi di produzione dei singoli pezzi e di garantire un’elevata ripetibilità del processo. Il Rheocasting sfrutta queste caratteristiche potenziandole: ad esempio, rispetto alle presse utilizzate per la pressocolata tradizionale, il Rheocasting richiede presse di dimensioni leggermente ridotte, andando ad accorciare ulteriormente il tempo-ciclo ed aumentando la produttività oraria.

Schema dell'evoluzione della struttura nel rheocasting

Inoltre, il Rheocasting gode anche di vantaggi propri, dovuti principalmente al particolare trattamento della lega di alluminio che è il cuore di questa tecnologia. Alla lega di alluminio viene infatti applicato un trattamento meccanico, una sorta di “frullatura” realizzata subito prima di versare la lega all’interno dello stampo, che fa sì che la stessa passi da uno stato del tutto liquido a uno semi-solido, più pastoso. Questo materiale viene poi iniettato nello stampo molto più lentamente rispetto all’alluminio liquido, riempiendolo in modo uniforme, lineare e senza inglobare aria, creando un getto che all’interno è praticamente privo di difetti e cavità. Questo ha un enorme impatto sulle caratteristiche del prodotto finito, ad esempio in termini di saldabilità. I getti ottenuti in pressocolata convenzionale, infatti, sono complessi da saldare tra di loro perché all’interno sono porosi, simili a una spugna, caratteristica tanto più evidente tanto è maggiore lo spessore del pezzo. In fase di saldatura, la presenza di aria all’interno del getto provoca la creazione di bolle che vanno a compromettere il processo. Il Rheocasting, evitando l’inglobamento di aria nello stampo, argina questo problema e permette saldature perfette.

Oltre alla saldabilità, migliora anche il coefficiente di scambio termico del pezzo finito, ovvero la sua capacità di trasferire calore. Nei veicoli elettrici, ad esempio, questo è particolarmente rilevante, perché il motore e le batterie sviluppano per loro natura grandi quantità di calore. Poter costruire intorno al motore o alle batterie delle protezioni come quelle ottenibili in Rheocasting, in grado di trasmettere efficacemente il calore generatosi, permette di contenere l’innalzamento di temperatura.

La struttura piena e non porosa garantisce anche una maggiore forza e resistenza alle deformazioni, rendendo il pezzo più duraturo nel tempo e consentendo di utilizzare l’alluminio per componenti che tradizionalmente prevedevano l’utilizzo di materiali come l’acciaio o la ghisa, con una conseguente riduzione del peso del pezzo finito. In ambito automotive, ad esempio, questo è particolarmente rilevante, perché realizzare veicoli sempre più leggeri consente di contenere i consumi e permette al veicolo di raggiungere una migliore classe ambientale: questo, con gli ovvi benefici sia per i produttori di veicoli, sia per gli utilizzatori, sia per l’ambiente circostante.

Con l’acquisizione dei macchinari per la lavorazione in Rheocasting, realizzata anche grazie al supporto di Bosch, in EDiM abbiamo deciso di investire, nonostante il periodo complesso che stiamo attraversando a livello globale, su una tecnologia ancora poco diffusa sul mercato. Lo abbiamo fatto appoggiandoci ad un partner svedese, detentore del brevetto di questa tecnologia: la Svezia è uno dei Paesi europei più avanzati in questo ambito e questo partner ci fornirà il supporto necessario per la migliore implementazione del progetto. A livello nazionale, invece, l’Università degli Studi di Padova seguirà il progetto Rheocasting, con la presenza in azienda di un ingegnere dei materiali che realizzerà la propria tesi proprio su questo tema. Anche in un periodo storico come questo, in EDiM proseguono quindi gli investimenti con l’obiettivo di proporre ai nostri clienti OEM, che si trovano ad affrontare le difficoltà di un mercato in contrazione, soluzioni all’avanguardia che potranno apportare vantaggi misurabili e concreti.