29 Novembre 2019

Flange forgiate vs. flange microfuse

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Il mercato della raccorderia inox offre due differenti tipologie di flange con caratteristiche diverse che determinano costi diversi.

Relativamente ai metodi di produzione delle flange inox i due processi più comuni sono:

  • la microfusione
  • la forgiatura

Quali sono le principali differenze tra la microfusione e la forgiatura nella realizzazione di flange in acciaio inossidabile?

Microfusione

La microfusione (o investment casting) avviene mediante una colata di acciaio (carbonio o inox) portato allo stato liquido e versato all’interno di un guscio in materiale a perdere (ad esempio cera).

Questo processo è utilizzato nella realizzazione di componenti complessi poiché si avvale di un guscio avente forma e dimensione ben definiti.

I gusci (o conchiglie) sono realizzati mediante iniezione di impasti speciali in uno stampo.

Questi impasti vengono poi trattati tramite rivestimento con materiali refrattari e successivamente portati a cottura in appositi forni.

L’ultima fase del processo di microfusione prevede la colata del metallo allo stato liquido all’interno dei gusci precedentemente realizzati.

Per ottimizzare il processo di fusione, vari gusci sono collegati tra di loro costituendo un “grappolo”.

Avvenuto il raffreddamento del metallo all’interno delle conchiglie, il componente finale viene ottenuto mediante la rottura dei gusci.

I pezzi metallici ottenuti richiederebbero successivamente una solubilizzazione se il processo di raffreddamento non ha determinato la corretta ricristallizzazione delle molecole.

Il componente, pressoché definito, viene sottoposto ad una successiva lavorazione come tornitura e/o filettatura (se necessario).

Forgiatura

La forgiatura (o fucinatura) è un processo di produzione industriale che prevede la trasformazione per deformazione plastica di pezzi metallici di forma e sezione varia.

Questi componenti vengono portati ad una temperatura superiore a quella di ricristallizzazione e lavorati con presse da forgiatura che modificano la loro forma senza determinare rotture.

In sostanza avviene una lavorazione di stampaggio a caldo del metallo (o lega) partendo da un semilavorato, successivamente portato a condizioni di maggiore plasticità per effetto dell’aumento della temperatura. Si può trattare di una billetta o lingotto da fonderia.

La forgiatura (fucinatura) è una lavorazione differente dalla pressofusione o dalla fusione in stampi a perdere, dove diversamente il materiale è portato allo stato liquido.

Lo scopo della forgiatura è quindi la realizzazione di sbozzati e semilavorati massivi che saranno successivamente regolati alle dimensioni finali mediante lavorazione CNC con macchine utensili.

Forgiatura vs. microfusione riferita alle flange per tubazioni
Per le motivazioni sopra indicate, la soluzione migliore è l’utilizzo di flange forgiate.

La forgiatura (a differenza della microfusione) permette di mantenere compatta la struttura del materiale ed evita la comparsa di inclusioni (bolle) all’interno delle flange.

Una volta forgiate, le flange debbono subire una lavorazione mediante macchine utensili a CNC che realizzano le superfici esterna, forature per i bulloni e superficie di tenuta (rigatura fonografica) per trattenere la guarnizione.

Le inclusioni presenti all’interno delle flange ricavate da microfusione possono determinare perdite (specie in condizioni di pressione elevata)

Queste cavità (porosità) rendono sconsigliata la lavorazione meccanica (foratura e realizzazione di sedi o-ring) che potrebbero incontrare le cavità.

La gamma di prodotti proposta da Fitting Service s.r.l. comprende sia flange forgiate inox che flange microfuse inox.

Pertanto, per completezza di informazione, riportiamo di seguito tabella sintetica con i riferimenti normativi in merito a materiale e processo di realizzazione per flange in acciaio inossidabile.

Flange forgiate Flange microfuse
ASTM A182 F304L (EN 1.4307) ASTM A351 F304 (EN 1.4301)
ASTM A182 F316L (EN 1.4404) ASTM A351 F316 (EN 1.4401)
ASTM A182 F316ti (EN 1.4571)
ASTM A182 F321 (EN.1.4541)

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