La fonderia di ghisa lamellare, comunemente detta ghisa grigia, è una lega ferro-carbonio in cui il carbonio è presente sotto forma di lamelle. La ghisa è una lega composta principalmente da ferro e carbonio, con tenore di carbonio relativamente alto che durante la solidificazione si separa dalla massa metallica e rimane come grafite uniformemente dispersa. La Ghisa grigia è detta anche lamellare in quanto il carbonio si presenta nella composizione sotto forma di lamelle. Queste lamelle, disposte in una matrice di ferrite o perlite, conferiscono alla ghisa grigia una serie di proprietà distintive che la rendono particolarmente adatta a numerose applicazioni industriali.
A seconda della presenza di altri elementi, della loro quantità e della struttura metallografica che ne risulta, le caratteristiche fisiche-meccaniche della ghisa possono variare notevolmente.
Proprietà e Vantaggi della Ghisa Lamellare
La ghisa lamellare offre una combinazione unica di proprietà che la rende un materiale di elezione in molti settori. Grazie alla sua struttura lamellare, la ghisa grigia offre una buona capacità di smorzamento delle vibrazioni, una caratteristica fondamentale per ridurre l'usura e il rumore nei macchinari. È una lega dalle buone caratteristiche di resistenza alla rottura, indeformabilità, elevata capacità di assorbimento delle vibrazioni ed una notevole resistenza all’usura e alla corrosione.
Oltre a vantare eccellenti proprietà meccaniche, la ghisa lamellare si distingue per un costo relativamente basso. Rispetto ad altri materiali metallici, questa lega rappresenta la soluzione più economica nel campo delle costruzioni meccaniche, combinando accessibilità economica con buone proprietà meccaniche. Inoltre, presenta una buona lavorabilità alle macchine utensili, consentendo operazioni di tornitura e fresatura con risultati precisi. Queste qualità, combinate con un’ottima lavorabilità, rendono le ghise grigie un materiale altamente versatile che, se utilizzato correttamente, offre ai progettisti soluzioni efficaci e innovative per affrontare diverse sfide progettuali.
Il Processo Produttivo della Ghisa Lamellare
La ghisa lamellare è una lega ottenuta attraverso un processo di fusione in cui la composizione chimica e le condizioni di raffreddamento favoriscono la formazione di grafite in forma lamellare. Queste lamelle interrompono la continuità della matrice metallica, influenzando in modo diretto il comportamento meccanico del materiale. Il controllo della temperatura, della composizione e dei tempi di solidificazione consente di ottenere una struttura omogenea e stabile, fondamentale per garantire prestazioni costanti nei componenti finali.
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Produzione della ghisa
All’interno del processo produttivo, la ghisa viene colata in stampi progettati per rispondere alle specifiche dimensionali e funzionali del pezzo. Questo permette di realizzare componenti complessi mantenendo un buon equilibrio tra resistenza meccanica, precisione geometrica e ripetibilità produttiva. Tutti i valori sono ottenuti da provette unificate ricavati da saggi colati separatamente. Inoltre, attraverso diverse tecniche di fusione, è possibile ottenere caratteristiche estetiche e strutturali differenti, personalizzando il materiale in base alle specifiche richieste del progetto. Sì, variando composizione chimica e processo di fusione è possibile adattare le proprietà del materiale alle esigenze del progetto.
Applicazioni: Griglie, Chiusini e Componenti Industriali
Le ghise grigie trovano applicazione in una vasta gamma di settori, grazie alla loro capacità di adattarsi a molteplici esigenze. Viene ampiamente utilizzata nella realizzazione di componenti fondamentali come basamenti di macchine, cilindri e blocchi motore, che richiedono sia stabilità dimensionale che capacità di resistere a sollecitazioni meccaniche e termiche. Trova impiego principalmente nell’industria meccanica, automotive, macchine utensili e impiantistica industriale.
Un chiusino, noto anche come tombino, è il coperchio dei pozzetti di acquedotti o fognature e dei pozzetti a servizio delle linee elettriche e telefoniche. Può avere forma circolare, quadrata o rettangolare ed è realizzato in diversi materiali, come acciaio, ghisa lamellare e ghisa sferoidale. Chiusini e griglie in ghisa sono manufatti dal buon rapporto tra peso e portata e presentano una certa stabilità.
Confronto con Altre Tipologie di Ghisa
La ghisa lamellare si caratterizza per la grafite in forma di lamelle, mentre altre ghise presentano grafite sferoidale o compatta, con comportamenti meccanici differenti. La principale differenza risiede nella struttura della grafite. Nella ghisa grigia, la grafite è presente sotto forma di lamelle, che rendono il materiale più fragile e incline a fratture.
Viene definita Ghisa bianca una particolare varietà di ghisa che non contiene carbonio grafitico, ma esclusivamente cementite, tale da presentarsi argentea alla frattura, con una altissima durezza, ma estremamente fragile. La Ghisa duttile, o ghisa a grafite sferoidale o ghisa nodulare, è comunemente nominata sferoidale.
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La ghisa sferoidale, nota anche come ghisa a grafite sferoidale, è un materiale innovativo scoperto durante la Seconda Guerra Mondiale. Essa ha una maggiore resistenza meccanica e una riserva di sicurezza superiore. Questo permette di realizzare elementi con spessori ridotti senza comprometterne la robustezza. I chiusini e le caditoie in ghisa sferoidale, in caso di eventuale quanto improbabile cedimento, non si rompono in più parti come accade a quelli in ghisa lamellare, ma evidenziano solo delle lesioni assicurando in ogni caso la copertura del pozzetto che diversamente resterebbe sguarnito. La ghisa sferoidale si utilizza nella costruzione di chiusini e griglie, necessita della massima resistenza.
I dispositivi realizzati in ghisa sferoidale rappresentano le soluzioni più apprezzate e diffuse per la produzione di chiusini e griglie, grazie alle loro eccezionali caratteristiche meccaniche e alla capacità di resistere agli stress più elevati.
Tabella Comparativa: Ghisa Lamellare vs. Ghisa Sferoidale
| Caratteristica | Ghisa Lamellare (Grigia) | Ghisa Sferoidale (Duttile) |
|---|---|---|
| Grafite | Lamelle (forma irregolare) | Nodi sferoidali (forma sferica) |
| Resistenza alla trazione | Minore | Maggiore |
| Duttilità | Bassa (fragile) | Elevata |
| Smorzamento vibrazioni | Elevato | Minore |
| Resistenza alla rottura | Buona (ma frammentazione) | Molto buona (lesioni non frammentazione) |
| Costo | Relativamente basso | Superiore (processo più complesso) |
| Applicazioni tipiche | Basamenti macchine, componenti non critici, griglie a basso carico, tombini secondari | Chiusini ad alto traffico, componenti strutturali, tubazioni a pressione |
Normative e Standard di Qualità
Le fonderie di ghisa lamellare giocano un ruolo cruciale nell'industria moderna. Nelle fonderie di ghisa lamellare è fondamentale che la ghisa presenti caratteristiche come resistenza alla compressione, al taglio, all’usura, oltre a una buona rigidità e un'elevata capacità di smorzare le vibrazioni.
Le normative europee rivestono un ruolo fondamentale nella garanzia della qualità e della sicurezza. Le EN 124-1:2015 e EN 124-2:2015 (UNI EN 124-1 e UNI EN124-2 in Italia) si applicano a chiusini, griglie e caditoie in ghisa grigia e sferoidale, combinati o meno con malta cementizia, prescrivendo livelli prestazionali minimi aggiuntivi rispetto alla precedente EN124:1994. Queste norme, approvate dal Comitato Europeo di Normazione (CEN), hanno assunto lo status di Norme nazionali da Marzo 2017. Il processo produttivo di questa particolare lega ha bisogno di un controllo molto rigoroso che costituisce già una valida garanzia di costante qualità. La norma EN1563 classifica la ghisa sferoidale secondo le caratteristiche meccaniche del materiale.
A supporto dei progettisti ed operatori, Link Industries, ha realizzato il Manuale tecnico e principali linee guida per l’installazione di dispositivi per coronamento e di chiusura per zone di circolazione utilizzate da pedoni e veicoli, utile documento che fornisce indicazioni circa la movimentazione dei pallet, degli stessi articoli e dell’appropriata classe dei dispositivi di coronamento e di chiusura da utilizzare. La vasta gamma di soluzioni proposte si caratterizza per alta qualità e affidabilità, grazie alla lunga esperienza dell’azienda, all’attenzione costante per le materie prime e al controllo dei processi produttivi.
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Consulenza e Scelta del Prodotto
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