I forni a bassa pressione, o LPDC, vengono impiegati per mantenere il metallo allo stato fuso e dosarlo verso lo stampo mediante una pressione controllata. Il metallo, prevalentemente alluminio e sue leghe ma anche rame e leghe come il bronzo, sale dal basso verso l’alto attraverso un tubo di risalita per effetto dell’aria o del gas inerte immessi in pressione all’interno del forno. Il forno a bassa pressione non è quindi un semplice serbatoio di mantenimento, ma una parte attiva del processo di colata.
Perché il riempimento dal basso è un vantaggio
Il riempimento dal basso permette una salita più regolare del metallo nello stampo e aiuta a contenere turbolenze, ossidazione e inclusioni. Quando il processo è impostato correttamente, la bassa pressione può migliorare qualità metallurgica, ripetibilità del getto e controllo della colata, soprattutto nelle applicazioni in alluminio.
Quando ha senso adottarla
La bassa pressione è indicata quando il reparto cerca maggiore controllo del riempimento, qualità più stabile del getto e buona ripetibilità di processo. La scelta ha senso soprattutto nei reparti in cui il forno deve dialogare in modo stretto con la macchina di colata e con una logica produttiva continua.
Forni a crogiolo a bassa pressione
Il forno a crogiolo a bassa pressione ha normalmente forma cilindrica e monta gli elementi riscaldanti sulle pareti interne. Le
resistenze possono essere a spirale oppure piegate a
greca o realizzate a nastro. Il carico del metallo fuso avviene togliendo il coperchio e versando il bagno nel crogiolo; per questa ragione, a ogni carica, il forno deve essere spostato fuori dalla macchina. In alcuni impianti può quindi essere vantaggioso prevedere due forni in alternanza.
Preriscaldo e tutela del tubo di risalita
Per limitare gli shock termici sul tubo di risalita, Ferro Pietro può fornire anche forni di preriscaldo da impiegare durante la fase di carica. Un solo forno di preriscaldo può servire più forni a bassa pressione, con un vantaggio operativo sia sul piano termico sia su quello organizzativo.
Forni a bacino a bassa pressione
Il forno a bacino a bassa pressione può avere forma cilindrica oppure rettangolare. A parità di pressione di esercizio, la forma cilindrica consente in genere una struttura più leggera, mentre quella rettangolare richiede un maggiore lavoro di rinforzo ma può risultare preferibile quando lo spazio disponibile sotto la macchina impone ingombri specifici. Gli elementi riscaldanti vengono installati entro tubi radianti, posizionati nella parte alta del bacino oppure immersi nel metallo.
Carico del metallo e vantaggi pratici del bacino
Nel forno a bacino il metallo fuso si carica da una portella frontale, senza dover spostare il forno dalla posizione di lavoro. Questo aspetto può rappresentare un vantaggio importante quando il ciclo produttivo richiede continuità di alimentazione e riduzione dei tempi morti legati alle operazioni di carica.
Calcolo strutturale e sviluppo su disegno
Ferro Pietro è in grado di progettare i forni a bassa pressione sia a partire da un disegno del cliente sia sviluppando internamente la soluzione più adatta. La tenuta alla pressione di esercizio viene verificata con specifici software di progettazione e la struttura viene calcolata tenendo conto del necessario margine di sicurezza rispetto alla pressione di lavoro.
Il ruolo del forno nel sistema LPDC
In un sistema LPDC il risultato dipende dall’equilibrio fra parte termica, struttura, rivestimento, controllo della pressione e quadro elettrico. Affidare allo stesso referente tecnico la progettazione del forno, la produzione delle resistenze e lo sviluppo del quadro rende più semplice coordinare tutti questi aspetti e facilita anche l’assistenza successiva.