Stress nei pezzi fucinati in alluminio

I pezzi fucinati in alluminio genereranno una serie di sollecitazioni durante il processo di forgiatura, tra cui principalmente stress termico, stress da cambiamento di fase e stress da contrazione. Queste sollecitazioni avranno un effetto negativo sulle proprietà meccaniche e sulla precisione di lavorazione dei pezzi forgiati in alluminio.

‌ Stress termico ‌: Lo stress termico è causato dalle diverse velocità di raffreddamento delle varie parti del getto. Durante il processo di forgiatura delle leghe di alluminio, diverse parti del getto si raffreddano a velocità diverse, provocando sollecitazioni di compressione nelle pareti sottili e sollecitazioni di trazione nelle pareti spesse, con conseguente stress residuo nel getto.

‌ Stress da cambiamento di fase ‌: Lo stress da cambiamento di fase è la variazione di volume causata dal cambiamento di fase della lega di alluminio durante il processo di raffreddamento. A causa dello spessore irregolare delle pareti dei getti di alluminio, parti diverse subiscono un cambiamento di fase in tempi diversi, con conseguenti cambiamenti nelle dimensioni del volume, generando così stress da cambiamento di fase.

‌ Stress da ritiro ‌: Lo stress da ritiro è lo stress da trazione causato dall'ostruzione dello stampo e dell'anima quando la fusione di alluminio viene ritirata. Questa sollecitazione è temporanea e si dissiperà da sola quando la fusione di alluminio viene disimballata, ma se il tempo di disimballaggio non è appropriato, potrebbe causare crepe termiche.

Metodi per eliminare lo stress
Per eliminare tali sollecitazioni si possono adottare i seguenti metodi:

‌Metodo di eliminazione dell'invecchiamento‌: eseguendo il trattamento di invecchiamento a una temperatura inferiore, lo stress residuo nel foglio di lega di alluminio dopo la tempra può essere rilassato e rilasciato‌.
‌Metodo di allungamento meccanico‌: applicando la deformazione plastica a trazione permanente, la sollecitazione di trazione e la sollecitazione residua di spegnimento originale vengono sovrapposte e si verifica la deformazione plastica, eliminando così la sollecitazione residua‌.
‌Metodo di pressatura a freddo dello stampo‌: eseguendo una modellatura a freddo limitata in uno speciale stampo di finitura, lo stress residuo nei pezzi forgiati in lega di alluminio dalla forma complessa‌.
‌Trattamento termico‌: modificando la struttura cristallina della parte in alluminio mediante riscaldamento e raffreddamento, modificandone così le proprietà fisiche ed eliminando lo stress interno‌.
‌Lavorazione a freddo‌: modifica della forma e della struttura della parte in alluminio mediante forza meccanica, eliminando così lo stress interno‌.