OTTIMIZZAZIONE DELLA QUALITA’ DI GETTI PRESSOCOLATI IN LEGA DI ALLUMINIO TRAMITE IMPLEMENTAZIONE DI SENSORI ALL'INTERNO DELLO STAMPO

Questo lavoro di tesi si prefigge l’obiettivo di migliorare la qualità di getti pressocolati in lega di alluminio attraverso la variazione opportuna dei parametri di iniezione e sfruttando le informazioni acquisite da sensori di temperatura e pressione implementati all'interno dello stampo. Il getto di riferimento per questo saggio è un componente automobilistico di BMW per veicoli elettrici a batteria (BEV) e veicoli elettrici ibridi plug-in (PHEV), proprietà di Panasonic Corporation, con la funzione principale di mantenere sotto controllo la temperatura della componentistica elettronica da esso contenuta, attraverso la realizzazione di appositi canali di raffreddamento. Di conseguenza tale manufatto necessita di un'adeguata tenuta per evitare perdite di fluido refrigerante. Sono stati raccolti campioni all’interno del range ottimale di corse di prima fase individuato nel lavoro di tesi precedente, comprensivi dei rispettivi parametri di processo, dati di temperatura e pressione acquisiti dai sensori posizionati in determinate zone dello stampo e risultati dei test di tenuta, per l'analisi e la ricerca di potenziali correlazioni con la qualità dei getti, per evitare scarti eccessivi e miglioramento del processo. La caratterizzazione della qualità dei campioni è stata eseguita con controlli visivi e ispezioni a raggi X microfocali. L'analisi metallografica è stata eseguita su campioni selezionati per attestare se vi fosse o meno una distribuzione uniforme delle porosità, valutando la generica sezione di ogni zona di indagine. Inoltre, è stato verificato il rispetto di specifici criteri di conformità formulati dal cliente. La ricerca di potenziali correlazioni tra dati dei sensori stampo e qualità, in base alle condizioni di questa campionatura, ha portato a constatare, in diverse zone, come per ognuna delle quattro corse di prima fase il crescere delle temperature massime registrate, delle aree sottese dalle curve e dei tempi di permanenza di pressione e temperatura massima, porti a minimizzare la quantità di porosità interne. I valori più alti di queste grandezze si sono verificati all’aumentare della velocità massima di seconda fase, di conseguenza i getti con minor contenuto di porosità nelle diverse zone risultano quelli caratterizzati da una velocità di 6,5 m/s. Ininfluente invece l’effetto provocato dalla variazione della corsa di prima fase. Inoltre, all’interno di tale range di parametri di iniezione, è stato dimostrato come le colate a 5,4 m/s garantisco maggior stabilità e ripetibilità del processo, valutando le deviazioni standard per diverse grandezze. Rappresentando poi un ottimo compromesso tra la durata della vita dello stampo e la qualità dei getti in termini di porosità. Dall’analisi metallografica, nessuno dei campioni analizzati è risultato accettabile con i criteri richiesti dal cliente, mostrando la necessità di un allentamento dei valori soglia imposti, in quanto non sono state riscontrate relazioni dirette tra non conformità ai criteri e mancanza di rigore. Le conclusioni di questo saggio possono servire da schema per ulteriori studi di ricerca inerenti al processo di pressocolata.