L’economia circolare delle leghe di zinco

L’approccio ecosostenibile alla pressofusione delle leghe di zinco offre numerosi vantaggi distintivi. In primo luogo il processo si basa su un utilizzo efficiente delle risorse, in quanto lo zinco è un materiale abbondante sulla Terra e può essere riciclato ripetutamente senza perdere le sue proprietà meccaniche. Ciò consente di ridurre l’estrazione di risorse naturali e di limitare l’impatto ambientale legato all’estrazione stessa. Inoltre la sua capacità di essere fuso e riutilizzato ripetutamente senza perdere mai le proprietà meccaniche lo rende un prodotto ideale per l’economia circolare.

L’economia circolare è un sistema economico basato sulla riduzione, il riutilizzo, il riciclo e il ripristino delle risorse. Invece di considerare i prodotti come oggetti da utilizzare e scartare l’obiettivo dell’economia circolare è quello di creare un ciclo continuo in cui i materiali e le risorse mantengono il loro valore il più a lungo possibile nel tempo.

Le proprietà delle leghe di zinco ottenute mediante pressofusione si adattano perfettamente alle necessità dell’economia circolare, poiché queste possono essere rifuse e riutilizzate ripetutamente tornando ad essere elemento grezzo pronto per una nuova lavorazione. Per questo è corretto affermare che lo zinco è un materiale che viene riutilizzato durante il suo ciclo di vita e non “consumato”, come può succedere invece per altri materiali, i quali dopo ogni riciclo e riutilizzo tendono a perdere una parte delle proprie proprietà meccaniche o chimiche arrivando ad un “esaurimento” del materiale e a trasformarsi in un rifiuto inutilizzabile.

È inoltre risaputo che il riciclaggio dei metalli riveste un ruolo chiave nel garantire la disponibilità delle risorse necessarie al mantenimento e all’espansione delle tecnologie e delle infrastrutture del futuro.

L’impatto ambientale ridotto delle leghe di zinco

La pressofusione dello zinco è un processo nettamente più sostenibile, soprattutto dal punto di vista del consumo energetico, rispetto ad altri processi di pressofusione dei metalli come ad esempio l’alluminio. Ciò si traduce in una minore emissione di gas a effetto serra (GHG – Greenhouse Gas) e in una riduzione dell’impronta di carbonio complessiva (CF- Carbon Footprint). Inoltre la pressofusione delle leghe di zinco richiede meno energia per raggiungere la temperatura di fusione rispetto ad altri metalli, contribuendo ad un ulteriore risparmio energetico.

Il basso impatto ambientale viene confermato dai risultati delle valutazioni sul ciclo di vita (LCA) dei prodotti pressofusi in lega di zinco. Il Life Cycle Assessment (LCA) è infatti una metodologia utilizzata per quantificare gli impatti ambientali di un prodotto o di un servizio durante tutto il suo ciclo di vita: dalla produzione alla fine della vita utile in cui diventa effettivamente uno scarto e non più impiegabile. Questa metodologia valuta gli impatti ambientali in termini di emissioni di gas serra, consumo energetico, utilizzo di acqua e risorse naturali, produzione di rifiuti e altri fattori ambientali.

Questo tipo di valutazioni sul ciclo di vita dei prodotti è sempre più richiesto dalle grandi aziende manifatturiere che si preoccupano di raggiungere l’obiettivo di ridurre le emissioni di CO2 e altre categorie che ostacolano la strada verso la neutralità della CO2. Si può seguire il concetto di CO2 neutrale “evitare – ridurre – compensare”, ovvero:

• Evitare le emissioni già all’origine, sia per l’estrazione del materiale che per la lavorazione.
• Ridurre le emissioni dove possibile durante i processi produttivi attuando misure per garantire una maggiore efficienza ed autosufficienza energetica.
• Compensare la CO2 emessa tramite progetti o certificati che possano controbilanciare le emissioni inevitabili.

Conclusione

In conclusione la pressofusione ecosostenibile delle leghe di zinco offre un approccio avanzato e responsabile alla produzione. Grazie alla combinazione di efficienza produttiva, materiali riciclabili e riduzione dell’impronta ambientale, questa tecnologia si rivolge alle aziende che desiderano ottenere risultati ecocompatibili senza compromettere le funzionalità. Le leghe di zinco possono sostituire materiali meno sostenibili migliorando l’efficienza energetica e riducendo drasticamente l’impatto ambientale complessivo.

Inoltre, nel nostro articolo sull’ Automazione del processo produttivo di pressofusione approfondiamo i benefici in termini economici e soprattutto ambientali di un processo produttivo convertito da manuale ad automatizzato. Tramite l’analisi di uno specifico case study, scoprirai come l’industria della pressofusione sta adottando nuovi processi avanzati per raggiungere obiettivi di qualità e di sostenibilità ambientale sempre più ambiziosi.

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Il processo di pressofusione si divide in due tipologie principali: pressofusione a camera fredda e pressofusione a camera calda. La differenza consiste nel fatto che nel processo a camera fredda il metallo liquido, nella giusta quantità, viene versato ad ogni ciclo in una camera esterna al crogiolo in cui si trova il metallo fuso, mentre nel processo a camera calda la camera di pressione è immersa nel crogiolo in cui si trova il metallo fuso. In questo articolo parleremo del processo a camera calda, che da oltre settant’anni è il processo praticato dalla Bruschi per la produzione di parti in lega di zinco. I principali vantaggi del processo a camera calda consistono in:

• Rapidità del processo produttivo, a seguito della relativamente bassa temperatura di fusione;
• Maggiore durata degli stampi e delle attrezzature;
• Quasi totale assenza di lavorazioni meccaniche successive.

Gli elementi principali del processo di pressofusione a camera calda sono:

• la pressa, con le relative periferiche (robot, centralina termica, attrezzature per l’eliminazione delle materozze);
• lo stampo.

La pressa e i suoi componenti

La pressa si compone principalmente di due parti: il gruppo iniezione e il gruppo chiusura. Sul gruppo chiusura viene installato lo stampo nel quale sono incise le sagome (cavità) da riempire per ottenere i prodotti pressofusi.

Il gruppo iniezione

Il gruppo iniezione è composto dal forno (1) nel quale è inserito il crogiolo (2), dal sifone (3) e dal cilindro di iniezione (5). Nel crogiolo (2), abitualmente riscaldato elettricamente, si trova il metallo liquido (nel nostro caso, trattandosi di leghe di zinco, a 400°C) nel quale è immersa la camera di pressione (8), da qui la definizione “a camera calda”.  La camera di pressione viene riempita per gravità attraverso i fori di rabbocco. Un pistone (4) verticale azionato dal cilindro di iniezione (5) spinge il metallo liquido verso il basso. Il metallo liquido, attraverso un condotto chiamato “collo d’oca” (7), viene così indirizzato verso l’ugello (6) che, essendo in appoggio sullo stampo consente al flusso del metallo di raggiungere le cavità, dette anche impronte, da riempire.

La pressione di circa 30 Mpa (300 bar) applicata sul metallo garantisce il rapido riempimento delle cavità. Infatti il tempo di riempimento delle cavità è uno dei fattori più importanti di cui tenere conto poiché per la buona riuscita del getto è necessario che il metallo non solidifichi fino al completo riempimento della cavità. Si parla infatti di millesimi di secondo e di conseguenza di velocità molto alte nelle zone di ingresso colata, fino a 60 mt/sec.

Il gruppo chiusura

Il gruppo chiusura provvede a tenere serrato lo stampo al momento dell’iniezione tramite un sistema a ginocchiere (4) azionato da un cilindro oleodinamico (2). Si compone di un piano fisso (7) in prossimità del gruppo iniezione e di un piano mobile (5) scorrevole su 4 colonne guida (6). Nella parte posteriore della piastra mobile è fissato il cilindro di estrazione (3) collegato all’elemento mobile dello stampo chiamato “Tavolino di estrazione”.

Lo stampo

Lo stampo si compone di due parti separate del piano di chiusura principale ognuna delle quali contiene parte delle cavità da riempire. La parte fissa (1) ancorata al piano fisso della pressa, e la parte mobile (2), ancorata al piano mobile della pressa. Nelle due metà stampo sono ricavate le cavità (4) da riempire (il negativo del prodotto da ottenere). Nello stampo avviene infatti la fase di raffreddamento e solidificazione. È la fase in cui in pochi secondi il prodotto prende la forma definitiva. Il riempimento avviene attraverso un ingresso sottile circa 0,4 mm che consente di evitare eccessivo testimone sul prodotto. Nel tavolino di estrazione (3) sono fissati i perni estrattori, così chiamati perché, azionati dal cilindro di estrazione, esercitano una spinta sui prodotti solidificati per estrarli dalle cavità dello stampo.

Le apparecchiature periferiche

Al termine della fase di estrazione entrano in gioco le apparecchiature periferiche. L’intero grappolo (o stampata) viene prelevato dal robot (in Bruschi tutte le macchine sono dotate di robot antropomorfi ABB) ed un sistema di fotocellule o telecamere ne controlla la completezza. Il robot deposita poi il grappolo alla fase successiva di eliminazione della materozza e dei canali di colata (alimentazione). Vi sono diverse possibili soluzioni per l’eliminazione delle “materozze”: presse di tranciatura, apparecchiature specifiche per l’utilizzo della movimentazione del robot che simula l’azione umana, o automazioni dedicate.

Pressofusione di zinco: quali prospettive?

La pressofusione moderna è molto diversa da quella di qualche decennio fa. Le attività e le soluzioni che una volta erano affidate alla maestria ed alla abilità dell’operatore sono oggi demandate a sistemi avanzati di controllo del processo gestibili direttamente a bordo macchina ed in remoto. Il progresso tecnologico mette oggi a disposizione macchine dotate di sistemi sofisticati per il controllo dei parametri principali del processo di pressofusione (pressioni, temperature, velocità del metallo e degli azionamenti, tempi di compressione e raffreddamento). L’evoluzione delle macchine di pressofusione va infatti di pari passo con i sistemi avanzati di progettazione. La definizione delle strutture ottimali del prodotto tramite analisi ad elementi finiti porta alla creazione di sagome sempre più complesse e con tolleranze sempre più ristrette che non possono essere realizzate senza l’utilizzo di apparecchiature all’avanguardia.

È perciò indispensabile l’approccio scientifico nella progettazione e pianificazione del processo così come nella soluzione dei problemi produttivi e di qualità sia strutturale sia estetica. Bruschi si è perciò dotata da tempo del programma di simulazione che consente una approfondita analisi di riempimento ed una verifica dei cicli produttivi per la corretta individuazione dei punti di iniezione e l’eliminazione di possibili aree a bassa qualità del pressofuso. Già dagli anni ’80 Bruschi ha costruito e sviluppato il proprio sistema di stampaggio sottovuoto (ad oggi ancora non comune per la pressofusione delle leghe di zinco). Lo stampaggio sotto vuoto consente di ottenere fusioni prive di soffiature per garantire il rispetto dei requisiti sia di resistenza meccanica sia di esigenza estetica.

Le possibilità attuali della pressofusione delle leghe di zinco sono spesso poco conosciute, l’applicazione di adeguate procedure di progettazione e controllo del processo, unite al grado di raffinazione delle leghe, consentono al giorno d’oggi di ottenere risultati inaspettati sia in termini di qualità prodotto che in termini di riduzione dei costi produttivi. Le approfondite analisi delle fasi di solidificazione e raffreddamento danno la possibilità di ottenere un alto grado di precisione nei pezzi ad elevato contenuto tecnico: le attuali conoscenze e possibilità di controllo del processo consentono infatti di ottenere prodotti con precisioni superiori rispetto a quelle abitualmente conosciute e riportate negli attuali standard di riferimento.

Il corretto bilancio termico dello stampo può essere analizzato a fondo con gli strumenti di simulazione e questo dà la possibilità di individuare e correggere le problematiche legate alla produzione di oggetti a spessore molto sottile per ridurre i problemi di peso e di ingombro, ma garantendo la necessaria resistenza del prodotto. Infine, lo studio dei flussi e la conseguente corretta definizione dei canali di alimentazione, nonché dei punti di iniezione e di deflusso, sono indispensabili per il raggiungimento della qualità superficiale necessaria per i prodotti verniciati o trattati galvanicamente. Nella quasi totalità dei prodotti per ogni settore, sia per motivi di protezione, sia per motivi estetici, è previsto un adeguato trattamento superficiale.  Pertanto la comprensione delle criticità dei trattamenti superficiali e l’individuazione di adeguate soluzioni si rendono indispensabili per garantire un processo stabile ed affidabile anche nelle fasi a valle della pressofusione.

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 I vantaggi competitivi di lampadari e faretti in lega di zinco

Nel mercato dell’illuminazione sono ricercati requisiti che i componenti in zama sono perfettamente in grado di soddisfare, esploriamone alcuni:

Impiego con faretti alogeni e lampadine a basso impatto energetico

Nel 2005, con la direttiva 2005/32/EC, l’Unione Europea ha introdotto la graduale sostituzione delle lampadine a incandescenza e dei faretti alogeni con prodotti a minor impatto energetico: come i faretti a led e le lampadine a basso consumo.

Questa direttiva ha cambiato completamente la situazione del mercato dell’illuminazione, permettendo a produttori e designer di virare su nuove tecnologie e di ampliare il ventaglio di possibilità: sia nella scelta dei materiali, che nella progettazione dei prodotti.

Una delle conseguenze dell’impiego di queste nuove tecnologie di illuminazione è che le leghe di zinco sono diventate competitive rispetto ad altri metalli.

Se prima, infatti, le alte temperature raggiunte dai sistemi di illuminazione imponevano la realizzazione di articolati sistemi di dispersione del calore, che limitavano di fatto l’impiego della zama, con la nuova normativa è stato possibile impiegare la zama per la realizzazione di lampade e faretti dalle forme e dalle qualità innovative.

Sostenibilità del processo produttivo

Le lampadine a basso impatto energetico e i faretti a led permettono di risparmiare sul costo della bolletta elettrica perché per produrre illuminazione impiegano meno energia di altre tecnologie: questo significa maggior saving per l’utente finale e maggiore sostenibilità ambientale in senso globale.

Restando in tema sostenibilità globale anche la zama, in maniera differente, permette un importante risparmio di energia: rivelandosi così una scelta vincente. Fondere e lavorare le leghe di zinco richiede infatti meno energia di quella necessaria per i trattamenti di altri metalli o leghe metalliche.

In aggiunta, sempre restando in tema sostenibilità, i prodotti in zinco, una volta concluso il loro ciclo vitale sono riciclabili al 100%.

Il processo produttivo dei componenti in lega di zinco è quindi un processo energeticamente meno dispendioso di altri e, insieme al minore dispendio energetico del sistema di illuminazione e alla riciclabilità dei prodotti, consente al produttore che sceglie di servirsi di questi articoli di effettuare scelte davvero consapevoli. I vantaggi derivanti dalla scelta della zama per componenti di lampade e faretti non si ripercuotono poi solo sul produttore di articoli per l’illuminazione, ma anche sul consumatore finale e sull’ambiente. Il produttore avrà un saving sulla realizzazione dei componenti, il consumatore finale più scelta e più risparmio, il tutto rispettando il pianeta e le sue risorse.

 Durata di vita degli stampi

La temperatura di fusione della zama, inferiore a quella di altri metalli o leghe metalliche, si traduce in un ulteriore vantaggio per il produttore di articoli per l’illuminazione. Infatti, minore è la temperatura di fusione del metallo, minori saranno l’usura e la corrosione alle quali è sottoposto lo stampo.

Ciò si traduce in un importante vantaggio in termini di durata di vita dello stampo e di diminuzione del numero di interventi di riparazione e manutenzione necessari alla mass production.

Grazie alla scelta della zama e al processo di pressofusione a camera calda, con il quale la lega metallica è lavorata, il produttore di articoli per l’illuminazione potrà quindi realizzare grandi volumi di prodotti per lunghi periodi di tempo a fronte di un investimento iniziale per lo stampo che non comporterà ulteriori spese sul medio e lungo termine.

Possibilità di realizzare forme e geometrie complesse con un elevato grado di dettaglio

Lampade, lampadari e faretti sono oggetti di design e spesso le loro forme sono articolate e complesse. Le leghe di zinco, grazie alla loro fluidità, consentono di realizzare la sagoma desiderata dal cliente direttamente durante il processo di pressofusione senza la necessità di ulteriori lavorazioni meccaniche.

Oltre alla possibilità di realizzare qualsiasi tipo di forma e di geometria la fluidità delle leghe di zinco permette anche di ottenere, sempre in fase di stampaggio, tutti quegli elementi necessari alla funzionalità del prodotto come filetti, fori, tasselli e alette per l’eventuale dispersione del calore.

Le leghe di zinco consentono poi di creare componenti con spessori estremamente sottili: in questo modo si riduce la quantità di materia prima impiegata. Nel caso dei articoli per l’illuminazione il vantaggio non è solo economico ma è anche funzionale: lampade e faretti dalle forme più fini possono essere appesi con più facilità e possono essere meglio integrati nell’ambiente di arredamento.

Fattore estetico: trattamenti superficiali

Infine, anche per quanto riguarda i trattamenti superficiali i pressofusi in zama si rivelano competitivi rispetto a prodotti realizzati con altri tipi di metalli.

I pressofusi in lega di zinco consentono lavorazioni di massa a basso costo come la vibratura la sbavatura termica con notevole vantaggio anche per quanto riguarda i tempi di consegna. Inoltre, la superficie dei pressofusi in lega di zinco è ideale per ricevere diversi tipi di trattamento superficiale come cromatura, doratura, verniciatura a liquido e a polvere. In questo modo i prodotti possono assumere l’aspetto esteriore richiesto dal cliente.

In un mercato come quello dell’illuminazione questa caratteristica di grande adattabilità è molto importante perché consente ai prodotti di integrarsi armonicamente con i diversi stili e ambienti di arredamento, permettendo un catalogo più ampio e aiutando i designer ad esprimere tutta la loro creatività.

Componenti per illuminazione: case study

Dopo aver analizzato alcune delle ragioni per le quali i componenti in zama sono competitivi e particolarmente indicati per il mercato dell’illuminazione esamineremo ora alcuni prodotti evidenziandone caratteristiche e particolarità.

Corpo per i faretti da incasso

Questo componente, dalle linee semplici ed eleganti, ospita e incornicia il faretto che viene incassato nella parete. La cornice del faretto può essere tonda o quadrata, ma può anche assumere forme più complesse per soddisfare le esigenze di design del produttore. La varietà di trattamenti superficiali, cromatura, doratura, verniciatura a polvere o a liquido, come precedentemente esposto, consente poi grande versatilità al prodotto che può essere inserito in diversi ambienti di arredamento.

Lampada da tavolo: supporto per led

In questo caso il cliente desiderava un prodotto lucido, in grado di riflettere la luce, caratterizzato da linee semplici e pulite. La zama ha consentito, con un numero di lavorazioni estremamente limitato, di ottenere componenti con gli spessori sottili richiesti dal design dell’oggetto e che, in aggiunta, avessero una superficie liscia e priva di difetti perfetta per la cromatura.

 Faretto regolabile per negozi

Questo faretto regolabile è destinato all’illuminazione delle vetrine dei negozi: dove la necessità è quella di dirigere la luce in particolari direzioni. Il prodotto è costituito da due componenti: la custodia mobile e il disco esterno. Il disco è il supporto della custodia che, come anticipato, può essere regolata per orientare la direzione del fascio luminoso.

Per il prodotto in fotografia la verniciatura scelta dal cliente è una verniciatura bianca, in questo modo, infatti, il disco si confonde con la parete della vetrina senza interferire visivamente con l’esposizione dei prodotti che illumina.

Anello per faretti a cavo

I faretti a cavo sono ideali per tutti gli ambienti in cui è necessario illuminare una sala in tutta la sua lunghezza. Il sistema di illuminazione consente infatti di montare, su binari paralleli, il numero di faretti desiderato e di orientarli a seconda delle proprie esigenze.

Questo anello per faretti a cavo è un prodotto ideato per un’illuminazione minimalista ed elegante. La sua superficie è cromata e si presenta liscia, lucida, brillante e priva di ogni minimo difetto.

Il prodotto, inoltre, è rappresentativo della capacità della zama di raggiungere spessori sottili. Infatti il pressofuso è stato ottenuto, direttamente in fase di stampaggio, con tutti gli elementi che ne assicurano la chiusura e la funzionalità. La riduzione degli spessori, con la diminuzione di peso che comporta, risulta poi ottimale per un sistema di illuminazione a cavo.

 Case per faretti a cavo

Questo prodotto è un articolo di design con una forma particolare che integra un sistema per la dispersione del calore. Anche in questo caso è stata la libertà produttiva consentita dalla zama a permettere di realizzare, in un unico componente, tutti i dettagli richiesti dal cliente.

Nella fotografia si può notare come la superficie dei pressofusi in lega di zinco consenta un risultato ottimale della doratura: anche questo prodotto spicca per la lucentezza e la qualità della sua superficie.

Conclusioni

Gli articoli per l’illuminazione realizzati in lega di zinco, che siano lampadari, lampade o faretti, sono quindi prodotti in grado di distinguersi e di essere vantaggiosi sotto molti punti di vista. Dal punto di vista della creatività e del design permettono infatti un grande libertà di progettazione consentendo di realizzare, con un processo di mass production, prodotti dalle forme insolite e particolari.

Inoltre, i pressofusi in zama, per il grande numero di trattamenti superficiali che possono ricevere, sono particolarmente indicati come componenti di prodotti per l’arredamento perché sono in grado di integrarsi con diversi stili e ambienti.

Infine non sono da sottovalutare i vantaggi economici e ambientali: scegliere la zama come materia prima e la pressofusione come processo produttivo consente di risparmiare a livello energetico e di impiegare materie riciclabili e sostenibili.

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La riduzione dei costi nella pressofusione è un’attività che deve essere eseguita senza inficiare la qualità e la funzionalità del componente prodotto. Tutte le attività volte ad aumentare la produttività, diminuire gli scarti e semplificare i processi produttivi sono strategie di riduzione dei costi, così come lo sono le scelte fatte a livello di materiali e di lavorazioni.

Strategie di riduzione dei costi nella pressofusione di zinco

La riduzione dei costi nella pressofusione di zinco può essere attuata a diversi livelli. Lo zinco, infatti, è un metallo versatile che, se lavorato con le giuste tecnologie, permette di risparmiare sia in termini assoluti, riducendo il tempo, l’energia e la quantità di materia prima utilizzati nei processi produttivi, sia relativamente ad altri metalli.

Nella produzione di pressofusi è quindi possibile attuare una riduzione di costi:

• Scegliendo lo zinco al posto di altri metalli o di altre leghe metalliche
• Ottimizzando il processo produttivo
• Progettando processi e componenti assieme al cliente attraverso metodologie di co-design

Vantaggi dello zinco: qualità e caratteristiche chimico-fisiche, temperatura di fusione, economia circolare

Le leghe di zinco comunemente usate nel processo di pressofusione hanno proprietà che le rendono competitive rispetto ad altri metalli. Queste proprietà, di natura chimico-fisica, permettono di ottenere una riduzione dei costi relativa sia ai processi di produzione sia alle fasi successive, come ad esempio quelle di smaltimento e di riciclo. Analizziamole più nel dettaglio.

Qualità e caratteristiche chimico-fisiche

Nel processo di pressofusione sono impiegate diverse leghe di zinco, le più comuni sono Zamak 2, 3 e 5. Queste leghe, per la realizzazione dei diversi prodotti, sono scelte in funzione delle loro proprietà chimico-fisiche. Infatti, a seconda delle percentuali e dei valori relativi dei metalli che contengono assumono diverse caratteristiche che le rendono più o meno adatte alla realizzazione di determinate tipologie di componenti. Se, per esempio, il componente da realizzare è un componente di sicurezza si privilegia la lega in grado di offrire maggiori resistenza ad usura, corrosione e pressione, sopportazione del carico di snervamento e stabilità dimensionale. Nel caso di componenti tecnici, invece, per i quali è spesso importante ottenere dettagli e sottili nervature, la Zamak da preferire sarà quella più fluida, in grado di riversarsi nello stampo con la maggiore uniformità possibile. In questo modo sarà infatti possibile ottenere spessori sottili, determinanti per garantire la funzionalità dei prodotti. Per i prodotti estetici, infine, sono preferibili le qualità di Zamak in grado di assicurare la migliore qualità superficiale e la migliore resa se sottoposte a lavorazioni successive e finiture. È quindi importante conoscere le caratteristiche fisico-chimiche delle diverse leghe di zinco per poter scegliere quella più appropriata alla realizzazione di uno specifico componente. Solo così, infatti, sarà possibile fare una scelta vincente e ottenere, con percentuali di scarto ridotte, pressofusi di qualità e che necessitano di un numero ridotto di finiture e lavorazioni ulteriori.

Per scoprire di più sulle diverse leghe di zinco e su come sfruttare al meglio le loro diverse caratteristiche puoi leggere gli articoli Le migliori leghe di zinco per la pressofusione a camera calda e Composizione della Zamak per pressofusione.

Se invece desideri approfondire i vantaggi dello zinco rispetto ad altri metalli leggi  L’importanza della pressofusione nel settore automobilistico  e Vernici, placcature e altri tipi di rivestimenti superficiali.

Temperatura di fusione

Una proprietà chimico fisica con un grande impatto in termini di riduzione dei costi è il basso punto di fusione della Zamak che ne rende possibile la pressofusione in camera calda. A differenza dell’alluminio, che ha un punto di fusione molto più elevato e che è pressofuso in camera fredda, la zama consente un risparmio energetico dato dalla diversa tecnologia di fusione impiegata. Il vantaggio dato dalla pressofusione in camera calda è ulteriore ed è relativo al tempo: la pressofusione in camera calda è un processo più veloce della pressofusione in camera fredda e ciò consente di aumentare la produttività. Un altro elemento di risparmio, sempre correlato alla temperatura di fusione, è costituito dal fatto che lo stampo, sottoposto a minori temperature, incorre in una minore usura ed ha quindi una vita più lunga, con benefiche ripercussioni soprattutto nel caso della produzione di grandi volumi.

Economia circolare

In questo breve passaggio sulle qualità della zama rispetto ad altri metalli merita di essere ricordata un’ultima proprietà: la riciclabilità. Lo zinco infatti si inscrive nei processi di economia circolare e va quindi incontro alle recenti tendenze di sostenibilità ambientale. La riciclabilità dello zinco non si traduce solo in un vantaggio per il consumatore finale, che può riciclare i propri prodotti ed elettrodomestici, ma è anche un importante fattore di riduzione dei costi per il produttore di pressofusi. Lo zinco infatti, se gli accordi con il cliente lo consentono, può essere rifuso e, in percentuali controllate, reintrodotto nel processo produttivo, con evidenti conseguenze di riduzione dei materiali di scarto e di ottimizzazione dei processi produttivi.

Se desideri leggere di più sulla possibilità di riciclare la zama clicca qui se quello che cerchi è invece un approfondimento sull’economia circolare dello zinco ti consigliamo di leggere l’articolo Pressofusione ed economia circolare: il ruolo dello zinco.

Ottimizzazione del processo produttivo

Non sono solo le proprietà dello zinco come materiale ad essere importanti ai fini della riduzione dei costi nella pressofusione. Anche il processo produttivo con cui il metallo viene lavorato è molto importante. Infatti le tecniche di pressofusione e i macchinari, per essere efficienti, devono essere aggiornati allo sviluppo tecnologico: sono quindi necessarie ricerca e innovazione costanti.

Per un’overview generale su queste tematiche si consiglia di leggere Come migliorare il processo produttivo per l’industria della pressofusione.

Automazione e tempo ciclo

Un importante passo in direzione di riduzione dei costi è, ad esempio, l’introduzione di automazione nei processi produttivi. L’automazione rende infatti il sistema più efficiente diminuendo la percentuale di scarti e consentendo agli operatori a bordo macchina di dedicarsi ad attività a maggior valore aggiunto.

L’acquisizione di automazione è poi strettamente correlata alla capacità di aggiornare ed implementare il parco macchine. Grazie all’acquisto di nuove macchine, infatti, attività prima manuali diventano meccaniche facendo sì che lead time, tempo ciclo e percentuale di scarto diminuiscano a fronte di un aumento di produttività. Il tempo ciclo, in particolare, è molto importante in relazione alle strategie di riduzione dei costi, diminuire il tempo ciclo vuol dire infatti incrementare l’OEE, l’indice di rendimento produttivo dello stabilimento, e di conseguenza la produzione. Nel settore specifico della pressofusione in camera calda, inoltre, la diminuzione del tempo di ciclo rappresenta un’ulteriore opportunità di risparmio perché, in un tempo ciclo ridotto, aumenta la potenza termica che il materiale fuso apporta allo stampo con una diminuzione dei fronti freddi e dei difetti correlati.

Per approfondire gli apporti dell’automazione al processo produttivo leggi L’importanza dell’automazione per migliorare il processo produttivo; per scoprire di più sul tempo ciclo e sulla sua ottimizzazione si consiglia invece di leggere l’articolo Riduzione dei costi tramite l’ottimizzazione del tempo ciclo.

Simulazione

Un’ulteriore strategia per ottimizzare il processo produttivo è quella di ricorrere a software di simulazione che consentano di prevedere quanto avverrà durante il processo di pressofusione. La simulazione è un utile strumento per prevenire problemi, errori e difetti durante lo stampaggio dei pressofusi ed è, inoltre, un fondamentale ausilio in fase di progettazione, prototipazione e test.

Puoi trovare un approfondimento sui vantaggi apportati dalla simulazione nella pressofusione di zinco cliccando qui.

Certificazioni qualitative

Una garanzia dell’ottimizzazione del processo produttivo e della conseguente riduzione dei costi è l’ottenimento di certificazioni di qualità. Smeta 4 Pillars, ad esempio, è una certificazione di standard qualitativi, gestione ambientale, integrità aziendale, salute e sicurezza con importanti ripercussioni a livello di riduzione dei costi. Smeta 4 Pillars infatti, attraverso la condivisione di approcci standardizzati, migliora e uniforma il processo produttivo proteggendo la brand reputation e garantendo una filiera etica.

Co-design

Il co-design consiste in una serie di attività che hanno come obiettivo l’aumento del valore del prodotto e il suo miglioramento in termini di qualità ed efficienza. Spesso queste attività non si traducono in un aumento dei costi di produzione ma, al contrario, risultano in una diminuzione di prezzo. Già in fase di progettazione, infatti, attraverso il co-design, è possibile concordare con il cliente riduzioni di peso, eliminazione di lavorazioni secondarie, ottimizzazioni dello stampo e una serie di altre azioni che si traducono direttamente in una notevole riduzione dei costi. Ottenere un disegno già ottimizzato per la mass production permette così al cliente di avere un prodotto finale in linea con le attese e con meno rischi e scarti. Come ulteriore garanzia di riduzione dei costi in fase di co-design è possibile fare analisi di valore VA/VE  ed ottimizzare il DFM. Le analisi di valore VA/VE sono un sistema di risoluzione dei problemi che permette di identificare efficacemente i costi superflui rendendone possibile una riduzione mentre il DEF, Design for Manufacturability, è uno studio di fattibilità in cui si valuta il design di un prodotto e in cui si propongono adattamenti, trattamenti particolari e modifiche strutturali che rendono possibile ottimizzarne la produzione.

Per una trattazione di più ampio respiro sul co-design si suggerisce di leggere l’articolo Design del prodotto per la pressofusione.

I metodi per realizzare riduzione dei costi nella pressofusione di zinco ed ottimizzare processi e prodotti non si esauriscono qui. Dalla lettura di questo articolo dovrebbero però essere emersi quelli che sono solo alcuni, ma evidenti, vantaggi.

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