Lo studio riguarda una scatola sterzo in lega di alluminio pressofusa, un componente strutturale da circa 1,6 kg che non deve presentare porosità da gas. Lo stampo non prevede sottovuoto: per questo è fondamentale evitare intrappolamenti d'aria fin dalle prime fasi del riempimento.
1. Calcoli preliminari
Prima della simulazione, con la formula empirica NADCA e i nostri fogli di calcolo, sono stati definiti i parametri di partenza:
- tempo di riempimento consigliato: 60–65 ms;
- sezione di attacco: 400 mm² (aumentata rispetto ai 350 mm² calcolati, per ridurre la velocità agli attacchi e quindi la porosità), spessore 3 mm;
- velocità agli attacchi in seconda fase: 20–25 m/s, sopra il limite di circa 17 m/s per evitare un riempimento sorgivo;
- pressa da 900 t, pistone da 77 mm, tasso di riempimento della camera di circa il 67%;
- prima fase con profilo di velocità crescente, da 0,2 a 0,35 m/s.
2. Geometria iniziale: attacco singolo
3. Due soluzioni a confronto
Sono state simulate due nuove configurazioni del sistema di alimentazione: la prima ottimizza il canale ad attacco singolo, la seconda usa due canali separati per alimentare le due zone massive laterali.
4. Geometria finale
È stata scelta la soluzione con doppio attacco di colata, completata con pozzetti di lavaggio, sistema di evacuazione dell'aria a tapparella e le modifiche ai canali emerse dalle simulazioni.
Partendo da calcoli preliminari e confrontando più layout in simulazione, si è arrivati a un sistema di alimentazione che bilancia il riempimento, compatta meglio le zone massive e porta l'aria dove può essere evacuata, prima di costruire lo stampo.