SOPHIA® Investment Casting: Applicazioni nell'aerospaziale, nella difesa e nelle industrie specializzate

Definire Sophia® per Aerospaziale, Difesa e Applicazioni Speciali

Nei campi critici della missione come aerospaziale, difesa e applicazioni specializzate, l'innovazione avanzata è al centro della scena. SOPHIA®, un avanzato processo di investment casting, sta facendo scalpore nel settore. Scopri perché l'impatto della produzione di investimento SOPHIA® è cruciale per i componenti prodotti in questi settori.

Cos'è SOPHIA®?

SOPHIA® è un esempio di precisione e innovazione nel cast d'investimento. Utilizzando un processo di raffreddamento controllato dopo la fusione, SOPHIA ottimizza i parametri per migliorare la geometria dei componenti, ottenendo una microstruttura più fine e proprietà meccaniche superiori. Sviluppato alla fine degli anni '80, il processo si concentra sul raggiungimento di una solidificazione controllata e accelerata.

L'alluminio fuso viene versato in un guscio caldo davanti alla camera SOPHIA® a circa 750 gradi Celsius. Lo stampo viene quindi trasferito nella camera per una discesa controllata da computer in un mezzo di raffreddamento tra 40 e 60 gradi Celsius, regolando la velocità in base alla geometria dei componenti.

Questo metodo produce una microstruttura più fine, offrendo una resistenza superiore rispetto alla colata convenzionale. Implementata in sole quattro stabilimenti globali, incluso Soest, SOPHIA impiega il raffreddamento tre volte per raffreddare rapidamente lo stampo, iniziando la solidificazione e ulteriormente il raffreddamento dell'alluminio.

Dopo la fusione, lo stampo viene inserito nella camera SOPHIA per un programma specifico per pezzi, personalizzato per volume e spessore della parete, garantendo una solidificazione controllata. I passaggi includono l'avvio della solidificazione al bordo più basso, la discesa a una velocità definita e l'arresto appena sotto il bordo superiore per evitare di superare il fronte di solidificazione.

Rispetto alla fusione convenzionale, SOPHIA ottiene una distanza minore tra i bracci dei dendriti (DAS) e uno stampaggio eutettico superiore, eliminando la necessità di ulteriori modifiche alla fusione. SOPHIA emerge come un metodo avanzato ed efficiente nell'investment casting.

Precisione senza complicazioni

SOPHIA® eccelle nel raggiungere tolleranze strette e un'eccellente qualità superficiale senza la necessità di angoli di stampo. Componenti leggeri, la capacità di mappare i sottotagli e le caratteristiche quasi di forma netta contribuiscono a design complessi con una migliore efficienza nei consumi e prestazioni complessive migliorate.

Panoramica sulla libertà dei materiali e sulle leghe

Offrendo libertà nella scelta dei materiali, SOPHIA® funziona perfettamente con leghe di alluminio ad alte prestazioni:

• A357 (AlSi7Mg0.6)

• A356 (AlSi7Mg0.3)

Caratteristiche come spessore minimo della parete (1,5-2 mm), eccellente calibrabilità, flessibilità progettuale, buona saldabilità, resistenza alla corrosione e tenuta alla pressione rendono SOPHIA® una scelta ideale, portando a proprietà meccaniche superiori rispetto ai processi di colata convenzionali.

Proprietà meccaniche migliorate e riduzione della dipendenza dallo spessore della parete

Il processo SOPHIA® riduce significativamente la dipendenza dei valori di resistenza dallo spessore della parete. Questo porta a proprietà meccaniche migliorate, offrendo ai progettisti un vantaggio distinto rispetto ai pezzi fresati prodotti convenzionalmente.

Applicazioni pratiche nell'aerospaziale

SOPHIA® trova applicazione in vari componenti aerospaziali, inclusi raccordi per le alette di atterraggio, manette, joystick, pompe HP per fusione, alloggiamenti LGSCU, scatole elettroniche e carcasse motore per turbofan. La sua capacità di realizzare geometrie complesse lo rende prezioso per soddisfare i più alti requisiti nel settore aerospaziale.

Proprietà meccaniche e durata di fatica

I confronti tra i getti d'investimento convenzionali e SOPHIA® rivelano notevoli miglioramenti nella durata della fatica. Con campioni di prova non taccati, i getti SOPHIA® mostrano miglioramenti significativi, offrendo un vantaggio competitivo nelle proprietà dinamiche.

Capacità di saldatura

Nei test di qualificazione, SOPHIA® dimostra proprietà dinamiche costanti nella saldatura in corso. Le barre di prova saldate, utilizzando la stessa chimica del materiale originale, mostrano proprietà dinamiche identiche rispetto a quelle non saldate.

Fattore di colata e controlli di processo

Con un fattore di fusione di 1 secondo CS 25.621 (EASA), SOPHIA® è considerato un processo di lancio premium. Controlli rigorosi del processo, inclusi aggiustamenti di tempo e temperatura dello stampo, tempi di trasferimento, temperatura del metallo, analisi spettrale, indice di densità e altro ancora, garantiscono un processo di colata affidabile e costante.

Per maggiori informazioni, consulta il nostro whitepaper sul processo SOPHIA®.