Negli ultimi anni, i rallentamenti nello sviluppo economico e i cambiamenti nella domanda industriale globale hanno determinato piccole fluttuazioni nella richiesta di prodotti in leghe di zinco. Nonostante queste sfide, l’industria automobilistica ha mantenuto una crescita costante, confermandosi un importante punto di domanda per i componenti in lega di zinco. Grazie alla loro capacità di soddisfare gli elevati standard di prestazioni e durata le leghe di zinco sono un materiale cruciale per il settore automobilistico perché offrono ai produttori una soluzione versatile e affidabile per rispondere alle mutevoli esigenze industriali, promuovendo al contempo l’innovazione e la sostenibilità richieste dal settore.

Infatti, le leghe di zinco sono apprezzate anche per la loro sostenibilità ambientale. Lo zinco è un materiale notevolmente riciclabile, con tassi di riciclaggio delle leghe di zinco che sono aumentati fino all’80% a livello globale negli ultimi anni. La sua riciclabilità contribuisce alla conservazione delle risorse naturali e alla riduzione del consumo di energia, nonché delle emissioni di gas serra, associate all’estrazione del metallo.

Qualità delle leghe di zinco

Vediamo nel dettaglio le principali caratteristiche chimiche e meccaniche delle leghe di zinco:

• Forza e durabilità

Nel corso del tempo, sono stati compiuti significativi progressi nel potenziare la forza e la durabilità delle leghe di zinco. Grazie a formulazioni precise e a metodologie di lavorazione innovative, i ricercatori hanno sviluppato leghe caratterizzate da maggiore robustezza, ampliando notevolmente il loro campo di utilizzo in settori in crescita. Questo ha comportato benefici considerevoli per i produttori, consentendo una produzione di componenti più efficiente e in grado di rispondere alle esigenze degli acquirenti in termini di prestazioni e durata.

Tra le varie leghe di zinco disponibili, la zama emerge come la più promettente grazie alla sua composizione di zinco, alluminio, magnesio e rame. Infatti, la zama è conosciuta per la sua eccezionale resistenza e stabilità dimensionale, che la rende ideale per la pressofusione di componenti con forme complesse. La versatilità delle leghe di zinco consente quindi ai progettisti e agli ingegneri di selezionare il materiale più adatto alle loro esigenze specifiche. Questa flessibilità non solo ottimizza l’efficienza della produzione, ma sottolinea anche il ruolo cruciale delle leghe di zinco nell’innovazione e nell’apertura di nuove opportunità nel campo dell’ingegneria e del design.

• Resistenza alla corrosione

In diversi settori, come l’industria automobilistica e quella edilizia, la resistenza alla corrosione rappresenta un fattore chiave nella scelta del materiale per progetti e prodotti. Le leghe di zinco, come la zama, sono da tempo apprezzate per la loro capacità di resistere alla corrosione, grazie alla formazione di strati protettivi di ossido sulla superficie. Recentemente, gli sforzi nella ricerca e nello sviluppo hanno ulteriormente potenziato questa capacità, posizionando le leghe di zinco, e in particolare la zama, tra i migliori materiali capaci di resistere anche alle condizioni più estreme. Questi progressi non solo hanno migliorato la resistenza alla corrosione, ma hanno anche significativamente esteso la durata delle leghe di zinco.
In particolare, la zama, grazie alla sua composizione precisa e alla microstruttura controllata, offre una resistenza superiore alla corrosione rispetto ad altre leghe, garantendo una maggiore affidabilità e una durata prolungata nei contesti più impegnativi. Che si tratti di esposizione a sali stradali o condizioni atmosferiche avverse nel settore automobilistico, o a agenti inquinanti nell’edilizia, le leghe di zinco dimostrano una resistenza eccezionale, assicurando lunga durata e affidabilità.

• Personalizzazione

Una delle evoluzioni più apprezzate nella tecnologia delle leghe di zinco è la capacità di personalizzazione. Attraverso regolazioni precise sulla composizione e la microstruttura dei materiali, gli ingegneri possono creare leghe di zinco su misura per ottenere le proprietà desiderate. Questo livello di personalizzazione non solo migliora la versatilità delle leghe di zinco, ma contribuisce anche a stimolare l’innovazione nel design dei prodotti. I produttori ora hanno la libertà di creare componenti che si allineano perfettamente alle esigenze dei clienti, sfruttando al massimo le caratteristiche uniche della zama per ottenere prestazioni ottimali.

• Produzione sostenibile

In un’epoca di crescente consapevolezza ambientale, la sostenibilità è diventata una considerazione primaria nello sviluppo e nella produzione dei materiali. Le leghe di zinco, inclusa la zama, offrono numerosi vantaggi in questo contesto, tra cui la loro riciclabilità e il basso consumo energetico durante la lavorazione. Recentemente, c’è stata un’attenzione crescente sul miglioramento della sostenibilità nella produzione di leghe di zinco, con l’implementazione di metodi efficienti di riciclaggio e l’adozione di pratiche produttive più ecologiche. Questi sforzi dimostrano un impegno tangibile nella riduzione dell’impatto ambientale della produzione di leghe di zinco, in linea con gli obiettivi più ampi di gestione responsabile delle risorse.

Innovazioni nello sviluppo delle leghe di zinco

Gli avanzamenti nello sviluppo delle leghe di zinco hanno aperto la strada ad applicazioni innovative in diversi settori. Vediamo brevemente qualche esempio:

• Automobilistico

Nel settore automobilistico, ad esempio, le leghe di zinco contribuiscono a migliorare i meccanismi di sicurezza dei veicoli, ad aumentarne le prestazioni e l’affidabilità.

• Elettronico

Le leghe di zinco, inclusa la zama, stanno trovando sempre più applicazioni anche nel settore dell’elettronica grazie alla loro conducibilità e lo schermaggio EMI (interferenza elettromagnetica).

• Medico

Inoltre, le leghe di zinco, come la zama, stanno venendo sempre di più impiegate nel settore medico per strumenti chirurgici e impianti, beneficiando della loro biocompatibilità e resistenza alla corrosione.
L’applicazione e il costante investimento in ricerca e sviluppo delle leghe di zinco ha permesso alle aziende di produrre componenti applicabili in diversi settori e prodotti, capaci di soddisfare i requisiti dei propri clienti. I produttori infatti hanno studiato e sperimentato nuove tecniche di produzione per raggiungere standard qualitativi e produttivi sempre più alti.

La produzione additiva, o anche nota come stampa 3D, è un processo di fabbricazione che crea oggetti tridimensionali aggiungendo materiale strato dopo strato, seguendo un modello digitale o un file CAD (Computer-Aided Design). Questa tecnica utilizzata per lo più materiali plastici si è dimostrata un’ottima soluzione per leghe di zinco con nuove composizioni di materiali contribuendo ad aprire nuove porte all’applicazione dei prodotti in zinco. Infatti, sempre più aziende del settore stanno investendo nella ricerca e lo sviluppo per creare nuove leghe in grado di offrire prestazioni superiori, e al contempo efficienza energetica e vantaggi ambientali, che aiutino egualmente sia produttori che clienti.

Prospettive future

Rivolgendo uno sguardo al futuro: lo sviluppo delle leghe di zinco appare promettente. Con l’aiuto di tecniche avanzate di modellazione computazionale e tecnologie di produzione additiva, ci si può aspettare ulteriori innovazioni e diversificazioni nel design e nell’applicazione delle leghe di zinco.
Sicuramente però uno dei principali trend che influenzano drasticamente il mercato delle leghe di zinco è la crescente domanda per materiali sostenibili. Infatti, si prevede che le leghe, incluse quelle in zama, si evolveranno e forse anticiperanno regolamentazioni ambientali sempre più rigide nella catena produzione.

Conclusione

In conclusione, gli avanzamenti nello sviluppo delle leghe di zinco segnano un traguardo importante dell’ingegneria dei materiali. Le principali caratteristiche dello zinco includono la forza del metallo, la sua durabilità, e infine la possibilità di personalizzazione del materiale e la sua sostenibilità. Tutte queste proprietà insieme consentono alle leghe di zinco, come la zama, di continuare a trovare nuovi limiti nella produzione moderna.
Abbiamo visto come il mercato delle leghe di zinco sia dinamico, esponendo quindi le aziende del settore a una varietà di sfide, ma soprattutto opportunità. Attraverso decisioni strategiche e l’uso di dati e analisi complete, i maggiori player del mercato possono anticipare e capitalizzare sui cambiamenti più critici. Con un approccio proattivo e uno sguardo all’innovazione, le aziende possono garantire un futuro di successo per il mercato delle leghe di zinco, poiché promette di essere uno dei settori più resilienti grazie proprio alla sua flessibilità.

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Si tratta di un componente legato alla sicurezza di guidatore e passeggeri del veicolo, che proprio per questa sua natura necessitava di una tolleranza massima di pochi millesimi rispetto al peso richiesto di 6 grammi. Tolleranza difficile da rispettare al 100% nella realizzazione di pezzi pressofusi.

In questo contesto, il team R&D e l’ufficio tecnico di Bruschi si sono messi al lavoro per sviluppare un progetto all’avanguardia nel settore che, sfruttando lo sviluppo software e tecnologie di ultima generazione, ha permesso di superare i limiti più comuni di un processo produttivo di pressofusione e soddisfare la richiesta del cliente.
È stata quindi garantita la produzione in serie di pezzi di zama, più piccoli di una moneta da 1€, rispettando le specifiche di tolleranza fornite dal cliente.

Per fare ciò è stato ideato ed implementato un processo produttivo completamente automatizzato, che prevede l’impiego di robot dotati di pinze di precisione, in grado di estrarre i componenti pressofusi dagli stampi. Tramite una telecamera posta sulla macchina il robot è poi in grado di verificare in autonomia la presenza di tutti i pezzi previsti all’interno dello stampo, smaterozzarli e posizionarli su una bilancia di precisione per garantirne la qualità.
Eventuali pezzi che non rispettano gli standard di peso attivano un sistema di scarto.

Si tratta di un esempio in cui il progresso tecnologico e le competenze ingegneristiche permettono di soddisfare le esigenze del mercato, superando limiti produttivi che solo un’azienda in costante evoluzione riesce a superare.

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Nel contesto dell’industria automobilistica, l’evoluzione è una costante. Con il passare degli anni, il settore ha continuamente abbracciato innovazioni tecnologiche e soluzioni avanzate per soddisfare le crescenti esigenze di mobilità e sostenibilità. Una delle più grandi sfide che le aziende automobilistiche hanno sempre affrontato riguarda l’ottimizzazione del peso del veicolo, delle prestazioni e dei consumi. Proprio per rispondere a questa sfida, negli ultimi tempi, sempre più aziende hanno fatto ricorso alla pressofusione per produrre componenti per i propri veicoli.
In questo panorama in continua evoluzione, ricerca e sviluppo vogliamo analizzare nel dettaglio quali siano i vantaggi nell’utilizzo di componenti pressofusi nell’industria automobilistica:

Maggiore precisione, efficienza e convenienza economica

La pressofusione rappresenta una tecnologia fondamentale per migliorare la precisione, l’efficienza e la convenienza economica nel settore automotive. È stata ed è una delle principali forze trainanti di numerosi progressi nel settore automobilistico, offrendo la possibilità di modellare materiali come leghe di zinco, alluminio e magnesio. Grazie a questa capacità, la pressofusione apre diverse opportunità per potenziare le prestazioni dei veicoli e favorire la crescita complessiva dell’industria automobilistica.

Contribuisce all’efficienza del carburante

L’utilizzo di componenti pressofusi nelle automobili, principalmente nei motori, contribuisce all’efficienza nel consumo di carburante poiché riduce il peso complessivo del veicolo, portando a emissioni inferiori e migliorando le prestazioni. L’utilizzo di prodotti pressofusi quindi favorisce una produzione più efficace ed efficiente e contribuendo a ridurre l’inquinamento.

Maggiore automazione e flessibilità

La tecnica di pressofusione applicata all’industria automobilistica e non solo, aiuta a creare componenti con forme e dimensioni complesse, rendendo molto più agevole il processo di installazione, questo vantaggio si traduci in processi di produzione nel mondo automotive molto più efficienti. Questi vantaggi sono i motivi per cui sempre più aziende automobilistiche fanno affidamento su prodotti pressofusi per la propria produzione.

Come abbiamo visto, la pressofusione aiuta a produrre parti con forme complesse, con alta durabilità e con design migliori. Vediamo nel dettaglio quali sono i principali componenti pressofusi utilizzati nell’industria automobilistica:

• Parti del motore
• Supporti di montaggio per i motori
• Coperture elettroniche per il cambio
• Alloggiamenti per sensori e airbag
• Parti di aspirazione del carburante
• Sistemi di condizionamento dell’aria
• Bobine retrattili per cinture di sicurezza
• Componenti della trasmissione
• Sensori
• Componenti del telaio
• Sistemi di servosterzo e frenata

Tecniche di pressofusione

Nel contesto di un settore automotive in rapida evoluzione, caratterizzato da una competizione costante per rimanere all’avanguardia dell’innovazione, la tecnologia di pressofusione ha subito un’evoluzione significativa per adattarsi alle crescenti esigenze di questo settore in continua trasformazione. Questa evoluzione è stata guidata dalla necessità di fornire soluzioni sempre più avanzate e tempestive per soddisfare e anticipare le nuove richieste del mercato automobilistico. In particolare, alcune delle principali tecniche avanzate di pressofusione stanno giocando un ruolo cruciale nel raggiungimento di livelli sempre più elevati di precisione ed efficienza nell’industria automobilistica. Vediamo nel dettaglio quali sono queste tecniche.

Pressofusione ad alta pressione

La pressofusione ad alta pressione implica l’iniezione di metallo fuso in uno stampo di acciaio a pressioni elevate, garantendo tempi di ciclo più rapidi e un’ottima integrità delle parti automobilistiche. Questa tecnologia è particolarmente efficace nella produzione di componenti complessi con bassa porosità, garantendo la massima qualità e durata dei componenti pressofusi.

Pressofusione sotto vuoto

La pressofusione sotto vuoto, al contrario, si svolge in un ambiente controllato con pressione dell’aria ridotta. Questo metodo mira a ridurre la porosità del gas nel prodotto finito, contribuendo a migliorare ulteriormente l’integrità strutturale dei componenti automobilistici. Recentemente, i produttori dell’industria automobilistica stanno sempre più adottando questa tecnica per la produzione di parti critiche, come i componenti del motore e i meccanismi di sicurezza poiché offre una maggiore integrità strutturale e riduce la presenza di difetti come le inclusioni di gas, garantendo così componenti più resistenti e affidabili.

Innovazioni dei materiali per la pressofusione

Come abbiamo definito all’inizio, l’industria automobilistica cerca costantemente di produrre componenti che siano leggeri ma allo stesso tempo resistenti e performanti, per migliorare l’efficienza e le prestazioni dei veicoli. In questo contesto, la tecnologia della pressofusione gioca un ruolo cruciale. Negli ultimi anni, si sono verificati significativi progressi nella ricerca e nello sviluppo di materiali e leghe per la pressofusione. Una delle innovazioni più importanti è stata l’introduzione di leghe avanzate, come le leghe di zinco e alluminio, in grado di offrire numerosi vantaggi, tra cui: leggerezza, ma al contempo resistenza e durevolezza.
Un’altra caratteristica importante di queste leghe è la loro capacità di essere personalizzate in base alle specifiche esigenze di prestazioni. Ciò significa che è possibile adattare la composizione dei materiali in modo da ottenere le proprietà desiderate, come una maggiore resistenza meccanica oppure una migliore resistenza alla corrosione. Questo livello di flessibilità consente ai produttori di ottimizzare le prestazioni delle parti automobilistiche pressofuse per soddisfare le esigenze specifiche dei loro veicoli. È importante quindi sottolineare che l’evoluzione dei materiali per la pressofusione non riguarda solo il soddisfacimento delle attuali esigenze del settore, ma anche l’anticipazione e l’adattamento alle future tecnologie e sfide nell’industria automobilistica.

Pratiche sostenibili nella pressofusione

In risposta alle crescenti preoccupazioni ambientali, l’industria automobilistica, insieme ad altre industrie, sta sempre più concentrando l’attenzione sulla conversione dei propri processi produttivi per allinearli ad una filosofia più sostenibile. Proprio per questo le fonderie di pressofusione collaborano con i produttori automobilistici per implementare misure eco-friendly nella produzione come: l’uso di attrezzature a basso consumo energetico, il riciclo dell’acqua di processo e pratiche di produzione green. Questo impegno si allinea con la volontà dell’industria automobilistica di ridurre la propria impronta di carbonio, portando a un approccio più responsabile e sostenibile dal punto di vista ambientale che sarà vantaggioso sia per l’ambiente che per le aziende nel lungo periodo.

Il futuro della pressofusione

Nell’industria in continua evoluzione della pressofusione, stanno emergendo numerose, nuove ed interessanti opportunità che stanno contribuendo a spingere il settore verso capacità di produzione più efficienti e migliorate. Esploriamo ora alcune delle prospettive future per la produzione di componenti pressofusi nell’industria automobilistica, evidenziando le opportunità che si presentano per migliorare l’efficienza e la competitività del settore.

Manifattura intelligente e principi dell’industria 4.0

L’integrazione di tecnologie intelligenti e dei principi dell’industria 4.0 consente il monitoraggio e il controllo in tempo reale dei processi di pressofusione. Questo non solo ottimizza l’efficienza e riduce i tempi di inattività, ma anche favorisce una produzione più agile e responsiva. Ciò si traduce in una maggiore capacità di adattamento alle fluttuazioni della domanda e dell’offerta dell’industria automobilistica, consentendo agli operatori di rimanere competitivi e di anticipare le esigenze del mercato in continuo cambiamento.

Stampa 3D e prototipazione

L’integrazione della stampa 3D nei processi di pressofusione offre vantaggi come la personalizzazione dei componenti, la riduzione dei tempi di sviluppo, l’ottimizzazione della geometria, la produzione di attrezzature ausiliarie e la riduzione degli sprechi di materiale. Questa combinazione migliora l’efficienza, la precisione e la sostenibilità della produzione, consentendo la realizzazione di componenti complessi e personalizzati con maggiore flessibilità e competitività.

Conclusione

In conclusione, l’integrazione della pressofusione nell’industria automobilistica rappresenta un’innovazione cruciale che porta numerosi vantaggi, tra cui maggiore precisione, efficienza, e convenienza economica. La tecnologia di pressofusione, supportata da avanzamenti nella produzione di materiali e tecniche, ha rivoluzionato la produzione di componenti automobilistici, consentendo la realizzazione di parti più leggere, resistenti e complesse. Inoltre, l’adozione di pratiche sostenibili e l’impiego di tecnologie emergenti come la stampa 3D promettono un futuro ancora più efficiente e competitivo per l’industria, guidando il settore verso una maggiore innovazione e sostenibilità.

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Normativa di riferimento per Tier 1 e Tier 2 automotive

Un’automobile è composta da migliaia di componenti. Il settore automotive è quindi caratterizzato da una grande complessità che si manifesta anche nella ramificazione dei produttori. L’OEM (Original Equipement Manufacturer) è, infatti, solo l’ultimo anello della catena produttiva che dai Tier 3, i più vicini alle materie prime, passa attraverso i Tier 2, fornitori di componenti, e i Tier 1, fornitori di pezzi già assemblati.

IATF

Per controllare questa complessità ed assicurare continuità qualitativa ai componenti delle autovetture sono state introdotte delle normative volte ad uniformare prodotti e produttori. Lo standard più importante in materia è IATF 16949:2016 elaborato dall’International Automotive Task Force nel 2016. Questo standard ha sostituito quello precedentemente in vigore, ISO/TS 16949 e si affianca ad ISO 9001. IATF 16949:2016 è stato creato in concerto dai principali OEM per fare in modo che Tier 1 e Tier 2 ottenessero risultati affidabili, non solo puntuali ma anche serializzati, che rispettassero gli elevati standard qualitativi del settore.

La norma IATF trova applicazione non solo in fase di produzione ma anche durante la progettazione e la relazione con il cliente. È infatti una normativa contenente, oltre a parametri da rispettare, anche indicazioni su come pensare e progettare le offerte, intraprendere studi di fattibilità e garantire risultati dal punto di vista economico, progettuale e produttivo, aiutando il cliente ad individuare soluzioni appropriate. In definitiva, consente di lavorare con tutti i clienti in modo trasversale, stabilendo regole universalmente valide per il settore.

CSR

Nonostante la norma IATF abbia introdotto omogeneità tra i requisiti richiesti ai fornitori automotive, la complessità e l’articolazione dei processi continuano ad essere una caratteristica insita nel settore. Così come Tier 1 lavora con diversi clienti, a tutti i livelli della scala gerarchica, così anche Tier 2 e Tier 3 non solo ricevono prodotti da diversi fornitori ma, a loro volta, riforniscono diversi clienti. Ogni cliente avrà quindi i propri requisiti specifici, detti CSR (Customer Specific Requirement) che, in sintesi, sono l’elenco delle richieste specifiche di un singolo cliente. La capacità di un fornitore, allora, che sia di primo o di secondo livello, è quella di recepire CSR e IATF e di integrarli tra di loro, al proprio processo produttivo e a quello del cliente.

Per rispettare i CSR dei diversi clienti bisogna lavorare in base ai loro standard ed obiettivi, nel caso del Tier 2 automotive questo significa avere diversi step di controllo in ogni fase del proprio processo produttivo, monitorarne lo sviluppo dalla progettazione alla consegna e verificare il rispetto delle normative e dei parametri qualitativi in ogni singolo passaggio.

Ovviamente, il rispetto delle norme imposte dal cliente deve essere integrato alla produzione in modo da rimanere in una posizione centrale del triangolo tempi-costi-qualità: a seconda delle specifiche del cliente si deve essere in grado di muoversi all’interno del triangolo senza perdere di vista cosa sia prioritario.

Tier 2 automotive: i vantaggi di una PMI

Non sono solo i grandi colossi a contribuire alla produzione di automobili. Al processo di costruzione di un’autovettura collaborano realtà molto diverse: possono essere grandi o grandissime aziende, come gli OEM, oppure essere piccole e medie imprese, come nel caso delle PMI italiane.

Proprio le PMI, come Tier 2, possono risultare più competitive di un’azienda di dimensioni maggiori. La PMI, infatti, proprio grazie alle sue dimensioni, è in grado di creare un rapporto speciale con il cliente, che si manifesta in termini di collaborazione, flessibilità, velocità e fiducia.

Collaborazione

La collaborazione riguarda non solo la progettazione e la produzione, ma anche la fase intermedia di prototipazione. Il processo che porta alla realizzazione di un componente è un processo di sviluppo che si conclude con una fase di ramp up, ovvero con la salita produttiva. Una PMI strutturata per lavorare con il modno automotive è in grado di collaborare con il cliente in ognuna di queste fasi.

Nella fase di concept si collabora all’ideazione del progetto del componente, durante la prototipazione, con attrezzature temporanee a bassa tiratura si testano, valutano e affinano le soluzioni tecniche, mentre con la pre-serie si realizza il prodotto in bassa tiratura ma con tutte le metodologie e gli strumenti della produzione seriale per verificare la conformità del processo produttivo del componente prima di arrivare alla fase finale, quella della produzione, in cui si passa alla tiratura vera e propria.

Per un approfondimento su come la simulazione possa migliorare il processo produttivo del settore automotive aumentandone efficacia e efficienza è possibile leggere l’articolo Simulazione per pressofusione: qualità superficiale nel settore automobilistico.

Flessibilità, velocità, fiducia

Un Tier 2 PMI riesce a garantire al proprio cliente una grande velocità nei tempi di risposta. Nel caso di un colosso i tempi di risposta possono dilatarsi proprio per l’inerzia strutturale creata dalle grandi dimensioni dell’azienda; nelle PMI, invece, questo non avviene. Nel momento in cui il cliente contatta il fornitore, grazie ai rapporti verticali e diretti, il Tier 2 PMI è in grado di reagire velocemente alle richieste.

Oltre alla velocità il Tier 2 PMI è in grado anche di garantire flessibilità, sia in termini di tempo che di prodotto. Anche in caso di urgenze la PMI è in grado di organizzare la propria produzione per andare incontro alle richieste del cliente ed è in grado di realizzare con flessibilità i diversi tipi di prodotti, che siano di sicurezza, tecnici o estetici, rispettando le loro norme specifiche.

Infine, un ulteriore valore aggiunto apportato dalla PMI è il rapporto di fiducia e di trasparenza che si crea tra fornitori e clienti. Gli interlocutori, in una PMI, sono persone che si conoscono e con le quali è possibile parlare tempestivamente degli eventuali problemi per collaborare ed arrivare ad una risoluzione. Più le imprese diventano grandi più questo rapporto si perde, insieme alle sopracitate velocità, flessibilità e fiducia.

Un’azienda PMI, specializzata Tier 2 automotive, è quindi una realtà in grado di coniugare al rispetto delle rigide norme produttive e qualitative del settore anche flessibilità, velocità e fiducia. È anche capace, come si è detto, di creare un rapporto personale con i clienti e di collaborare direttamente con essi per definire le soluzioni più appropriate, sicure e vantaggiose.

Se desideri approfondire l’argomento Vantaggi della pressofusione di leghe di zinco per il settore automotive puoi leggere l’articolo L’importanza della pressofusione nel settore automobilistico.

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Usando la pressofusione spesso non sono necessarie ulteriori lavorazioni dopo lo stampaggio: non solo la sua precisione è del 99.8%, ma i prodotti pressofusi possono anche essere utilizzati grezzi, dato che hanno comunque una finitura esteticamente piacevole. Dello zinco usato nel mondo, circa il 28% trova applicazione nell’industria automobilistica, seguita dal settore costruzioni e hardware.

Lo zinco è diventato uno dei metalli più importanti nell’industria automobilistica, specialmente per prodotti come alloggiamenti delle serrature, nottolini, retrattori e pulegge nei sistemi delle cinture di sicurezza, ma anche per l’albero a camme e i componenti dei sensori. Utilizzando questo metallo e le sue leghe, è possibile ottenere una forza, duttilità e malleabilità impossibile da ottenere con altri materiali.

Inoltre, lo zinco può essere la scelta corretta per ottenere componenti di alta qualità estetica, con tolleranze strette e impossibili da ottenere con altri materiali, e per ottenere rilievi e scanalature per ingranaggi o altre parti meccaniche.

Componenti pressofusi del settore automobilistico

Come detto precedentemente, il settore automobilistico è quello in cui più si usa la pressofusione: utilizzando lo zinco e le sue leghe è possibile produrre componenti di alta qualità estetica, con tolleranze strette e fisse per la morfologia delle forme. Le leghe di zinco sono utilizzate anche per la placcatura grazie ai suoi molti benefici, come il miglioramento della resistenza alla corrosione.

Qui sotto potete trovare una selezione di esempi di parti producibili con zinco placcato:

• Dettagli dell’abitacolo interno
• Componenti del tetto apribile
• Componenti meccaniche
• Parti del motore e altre componenti interne
• Apparato del servosterzo
• Parti dei freni
• Componenti per sistemi di condizionamento
• Parti del telaio
• Componenti del controllo del clima
• Sistema di alimentazione

Nel prossimo paragrafo, procederemo ad elencare i vantaggi delle leghe di zinco.

Vantaggi delle leghe di zinco

Le leghe di zinco pressofuse permettono di sviluppare prodotti e di semplificare la produzione, offrendo un prodotto finale durevole. La forza dello zinco, la sua duttilità e stabilità permette agli specialisti di ottenere un prodotto migliore e più resistente. È questa alta duttilità che rende lo zinco ideale per i processi di pressofusione, in cui è necessario sostenere la pressione e l’espansione evitando che il metallo si spezzi.

Confronto tra lo zinco e altri materiali

Ogni lega ha le sue caratteristiche in termini di proprietà meccaniche e fisiche: questi fattori sono fondamentali per determinare la longevità, la forza e la funzionalità dei prodotti. La complessità del prodotto, lo spessore delle sue pareti e la precisione richiesta influenzerà la sua producibilità: questi elementi devono essere considerati punti fondamentali per organizzare al meglio la produzione di pressofusi.

Ci sono diversi metodi di pressofusione, a seconda dello scopo del progetto e della scelta del metallo: due di questi sono camera calda e camera fredda. La camera calda è ideale per quei metalli con basso punto di fusione, come ad esempio lo zinco o il magnesio, mentre la camera fredda viene utilizzata per leghe come l’alluminio, che hanno temperature di fusione più elevate.

Le leghe di zinco devono competere con altri materiali nell’industria della pressofusione: l’alluminio, il ferro fuso, l’ottone lavorato, l’acciaio lavorato e il magnesio sono i metalli più comunemente utilizzati nei prodotti pressofusi, oltre allo zinco. La scelta della lega è un’operazione difficile: un pressofusore deve studiare le applicazioni, la densità del materiale, la resistenza alla trazione e allo snervamento, la temperatura di fusione e l’elasticità per ottenere un risultato migliore, che soddisfi i requisiti funzionali ed estetici.

Leghe di zinco vs Alluminio

Una delle maggiori differenze tra lo zinco e l’alluminio è la bassa temperatura di fusione dello zinco e il fatto che necessiti di pressione inferiore durante la pressofusione. Per questo motivo le leghe di zinco sono le più fondibili. Avere una bassa temperatura di fusione garantisce una vita dello stampo maggiore, e, dal momento che gli stampi sono costosi, utilizzarli più a lungo è economicamente vantaggioso per la produzione di grandi volumi.

Inoltre, lo zinco può essere fuso ad alte pressioni in camera calda, un processo meno costoso della fusione in camera fredda; utilizzando la pressofusione in camera calda è possibile inoltre aumentare la velocità produttiva. Le leghe di alluminio, d’altra parte, sono solitamente fuse con una procedura in camera fredda, meno efficiente del sistema a camera calda utilizzato per lo zinco.

Inoltre, lo zinco è più adatto alla produzione di componenti ricche di dettagli e richiede poche lavorazioni e finiture dopo l’espulsione del componente dallo stampo: le basse pressioni e il basso punto di fusione reduce lo shock termico durante la fusione, donando al pressofuso una superficie più liscia. Inoltre, la maggiore formabilità e lavorabilità dello zinco fornisce un netto vantaggio sui costi delle finiture e dell’assemblaggio.

In generale, lo zinco ha una miglior precisione, angoli di sformo più stretti, la possibilità di forature più piccole e lunghe, oltre che di pareti più sottili, una vita di stampo maggiore, maggiore forza tensiva, maggior lavorabilità, costi di stampaggio inferiori, maggior varietà di finiture e rivestimenti, oltre ad essere un materiale anti-scintille.

Leghe di zinco vs Ferro fuso

Lo zinco, in confronto al ferro fuso, ha costi di fusione più bassi, maggiore precisione e una conduttività termica ed elettrica maggiore. Tuttavia è difficile fare un paragone tra il ferro fuso e le leghe di zinco poiché ci sono diversi materiali per la fusione del ferro, ognuno con diverse proprietà, ragion per cui risulta difficile definire delle caratteristiche generiche per ognuno.

Leghe dello zinco vs Ottone lavorato

Le leghe dello zinco hanno costi di lavorazione e di materia prima più bassi, una percentuale di scarti minore e tolleranze equivalenti o superiori a quelle ottenibili con l’ottone lavorato. Come nel caso precedente, il termine ottone definisce un ampio spettro di materiali per pressofusi, con diverse proprietà meccaniche per cui risulta impossibile definire un confronto con ognuna di esse.

Leghe di zinco vs Acciaio lavorato

In confronto all’acciaio lavorato, lo zinco ha costi di produzione inferiori, una maggior resistenza alla corrosione ed tolleranze equivalenti o superiori.

Leghe di zinco vs Pressofusi in magnesio

Una delle maggiori differenze tra il magnesio e le leghe di zinco è che le leghe di zinco necessitano di temperature e pressione minori per la fusione. A differenza del magnesio, che richiede un particolare trattamento per la resistenza alla corrosione e la finitura, le leghe di zinco offrono una miglior resistenza alla corrosione e una miglior qualità superficiale subito dopo l’estrazione del pezzo dallo stampo.

Il magnesio ha una bassa densità e, come lo zinco, può essere prodotto tramite pressofusione ad alta pressione in camera calda: per questo motivo, entrambi hanno un tempo ciclo minore rispetto a quello dell’alluminio. Tuttavia, le proprietà dello zinco sono superiori a quelle del magnesio sotto ogni aspetto.

Lo zinco, se comparato al magnesio, ha costi di lavorazione più bassi, permette angoli di sformo minori, maggior precisione, rigidità superiore, maggior resistenza alla tensione e alla corrosione, maggior modellabilità, una vita di stampo superiore, più opzioni di finitura superficiale ed è un materiale anti-scintille.

Alcuni casi di interesse

L’uso della pressofusione di zinco permette una serie di finiture che sarebbero impossibili da ottenere con alter leghe, garantendo prodotti con alto coefficiente tecnologico e un importante valore estetico.

Bruschi ha oltre 70 anni di esperienza con i clienti di diverse industrie, inclusa quella automobilistica, l’illuminotecnica, i piccoli elettrodomestici, sistemi di chiusura per porte e finestre. Il poter contare su una conoscenza che si estende a diversi campi permette ai designer di offrire ai propri clienti soluzioni alternative ispirate da altri settori e che permettono di garantire la massima qualità nella scelta del materiale, nelle lavorazioni, nella produzione e nella durata del prodotto.

In oltre, una fase di analisi precedente al design dello stampo porta a proposte mirate alla riduzione degli scarti e ad una minimizzazione dei costi di produzione.

Vediamo ora alcuni casi di interesse nel settore automobilistico.

Caso 1 – Una nuova finitura per evitare le bolle

Un’importante cliente del settore automotive ha chiesto a Bruschi di produrre un componente per risolvere un problema con la percentuale di scarti: questo componente era già in produzione presso un altro fornitore, ma aveva un tasso di scarto del 25% a causa delle bolle che apparivano dopo l’applicazione del rivestimento galvanico.

Bruschi ha concentrato i suoi sforzi, insieme alla sua rete di fornitori, per evitare la formazione delle bolle. La soluzione è stata di cambiare la finitura: passando dalla galvanica alla passivazione, si è avuta una grossa riduzione del tasso di scarto dovuto alla presenza di bolle, che è passata dal 25% alle poche parti per milione.

Caso 2 – Una nuova finitura per migliorare la resistenza allo spray salino

Un cliente del settore automotive aveva richiesto a Bruschi una soluzione per migliorare la resistenza al test dello spray salino di un prodotto. Questo componente aveva bisogno di un’elevata resistenza allo SST per un nuovo progetto, nel quale il pezzo sarebbe stato assemblato su auto di lusso.

La resistenza allo spray salino è data da un particolare trattamento chiamato Fe/Zn: per le auto subcompatte la resistenza garantita era di 120 ore. Tuttavia, questo trattamento non era adatto alle auto di lusso. Il nuovo obiettivo era di spingere la resistenza fino alle 1000 ore. Grazie all’esperienza di Bruschi e al suo network di fornitore, il cliente è riuscito a raggiungere il suo obiettivo tramite un particolare trattamento galvanico, che ha portato la resistenza allo spray salino oltre le 1000 ore.

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Il Test dello Spray Salino è un sistema di misurazione della corrosività ampiamente diffuso, utilizzato al fine di controllare la resistenza alla corrosione dei materiali e dei rivestimenti. Si tratta di un test a corrosione accelerata effettuato sui rivestimenti per valutare, dopo un determinato periodo di tempo, se possono essere utilizzati come finitura protettiva. La durata del Test allo Spray Salino dipende dalla resistenza alla corrosione del rivestimento: se ha un’alta resistenza alla corrosione il periodo di prova è maggiore.

Ambiti di utilizzo dell’SST

L’SST può essere utilizzato su diversi materiali, quali lo zinco, le superfici fosfatate, in cromatura elettrolitica, il nickel, il rame e lo stagno.

Inoltre, la prova dello spray salino è fondamentale al fine di valutare la corrosione dei prodotto o dei componenti mirati all’uso esterno o in ambienti freddi e umidi. Per riassumere, è possibile affermare che il test allo spray salino è utilizzato per:

• Analizzare la resistenza alla corrosione di diversi materiali e finiture
• Misurare l’inclinazione della corrosione quando un metallo o un rivestimento viene intaccato
• Determinare l’aderenza del rivestimento e il lento incedere della corrosione
• Valutare la resistenza alla corrosione in ambienti marittimi

I prodotti privi di resistenza SST vengono corrosi dall’influsso dell’aria salmastra.

Applicazione del test allo spray salino

Il test allo spray salino (SST) è largamente utilizzato grazie ai suoi numerosi vantaggi: è economico, veloce, adatto a diversi materiali, standardizzato e ripetibile.

Viene effettuato utilizzando una camera a vaporizzazione salina al cui interno vengono inserite le parti da testare. Il test allo spray salino è utilizzato per prevedere quali materiali resisterebbero alla corrosione in condizioni reali. L’apparato per i test è composto da una camera chiusa in cui viene vaporizzata una soluzione di acqua salina attraverso aria compressa.

Solitamente, durante il test dello spray salino si atomizza una soluzione di sale in una camera tenuta in sospensione o posta su un supporto inclinato di 15-30° rispetto alla verticale. La soluzione è composta al 5% di NaCl (Cloruro di Sodio), mentre la zona di esposizione viene mantenuta a 35° C. L’irrorazione è continua per l’intera durata del test, che può durare oltre 1000 ore.

Il risultato è un ambiente estremamente corrosivo costituito da una densa nebbia di acqua salata a cui i campioni vengono esposti.

Test dello Spray Salino Modificato

La maggior parte dei test dello spray salino sono continui, il che significa che il prodotto testato è esposto ad una continua nebbia salina per l’intera durata del test. Tuttavia alcuni prodotti non richiedono un esposizione tanto prolungata: per questi si utilizza un test modificato. ASTM G85 è un esempio di test standard che contiene diversi test allo spray salino modificati.

Ci sono diversi test dello spray salino modificati, l’ASTM G85 li include dall’A1 al A5.

Molti di questi test sono collegati ad un particolare settore industriale in base all’effetto corrosivo dell’ambiente.

• ASTM G85 Annesso A1 – Test dello spray salino all’acido acetico (non ciclico): è il test utilizzato per analizzare la resistenza alla corrosione delle placche decorative cromate per la pressofusione dello zinco quando esposte ad uno spray salino con acido acetico in un clima ad alte temperature. I campioni sono posti in una camera ed esposti indirettamente alla nebulizzazione di acqua salina.
• ASTM G85 Annesso A2 – Test della nebbia salina acidificata (ciclico): questo test si usa solitamente per studiare la corrosione delle leghe di alluminio
• ASTM G85 Annesso A3 – Test dell’acqua marina acidificata (ciclico): questo test può essere utilizzato per studiare la corrosione dei metalli rivesti o non, se esposti a cambiamenti climatici o ad una nebulizzazione di acqua marina acidificata a temperature elevate. I campioni vengono posti nella camera ed esposti a cambiamenti climatici.
• ASTM G85 Annesso A4 – Test allo spray salino SO2 (ciclico): questo test può essere usato su campioni che dovranno resistere ad un ambiente di SO2 (diossido di zolfo)/spray salino/piogge acide durante il loro ciclo vitale. Questi campioni vengono posti nelle camere ed esposti a 1-2 cicli di possibili cambi climatici.
• ASTM 685 Annesso A5 – Test della nebbia salina elettrolitica dilatata/Secco (ciclico): questo test è utilizzato per studiare la resistenza alla corrosione per le verniciature sui prodotti di acciaio se esposti al cambiamento climatico dato dallo spray salino elettrolitico dilatato.

Resistenza alla corrosione dello zinco

Quando paragonato ad altri materiali, lo zinco è noto per la sua capacità di resistere in ambienti corrosivi. Tuttavia non è altrettanto noto che la sua resistenza dipende dalla formazione di una barriera superficiale. Normalmente, quando i prodotti zincati sono esposti al normale uso, ad esempio in un ambiente marittimo o al sale stradale, lo zinco crea uno strato protettivo di carbonato di zinco: resiste all’attacco del sale e garantisce una protezione alla corrosione a lungo termine.

Per tutti questi motivi, lo zinco è il materiale perfetto da utilizzare per componenti di automobili.

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