Capitolo 6 – Produzione degli stampi
In funzione delle dimensioni della spirale vengono scelti gli accessori per l’allestimento della forma: le staffe. Si tratta di contenitori in ferro senza fondo dotati, sull’esterno di due delle pareti laterali, di guide, atte a permettere la corretta sovrapposizione delle staffe.
Trovandosi accoppiate l’una all’altra, permettono la simmetria della forma (realizzata in due metà) e favoriscono la fase di apertura dello stampo.
Dopo aver posizionato la spirale, sul piano di appoggio della staffa (che alla fine del processo risulterà quella inferiore), si procede al riempimento e compattamento della forma con terra da fonderia (figura 9):
Il metodo impiegato è quello della formatura a verde. Tale metodo è quello tradizionale e più usato, che consiste nell’esercitare pressione sulle polveri per ottenere una compattazione del materiale senza la necessità del trattamento termico: in questo modo si arriva ad avere un oggetto di scarse caratteristiche meccaniche ma maneggevole.
La terra da fonderia è costituita da sabbia di quarzo impastata con argilla e alcuni additivi. Il rapporto sabbia/argilla è circa 10/1. I granelli di sabbia possono essere di diversa forma e dimensione. L’argilla è bentonite; la sua funzione è quella di conferire plasticità e coesione alla sabbia che vengono ulteriormente accentuate dall’aggiunta di acqua nella fase di impasto.
La sabbia direttamente a contatto con il modello è di granulometria molto fine ed è arricchita con oli vegetali allo scopo di aumentare la capacità di riprodurre ogni piccola caratteristica del modello.
Le fasi di preparazione dello stampo prima di procedere alla colata sono nell’ordine:
1. Deposizione del primo strato di sabbia
2. Deposizione del secondo strato di sabbia
3. Compattazione della sabbia
4. Ottimizzazione della superficie
5. Aggiunta della polvere di talco
6. Inserimento della materozza nella sede e riempimento seconda staffa
7. Rimozione dei modelli
8. Pulitura della zona vuota
9. Ricomposizione dello stampo
1. Si ricopre omogeneamente e completamente il modello con sabbia più fine con l’ausilio di un setaccio a maglie di 2 mm di lato, per eliminare eventuali agglomerati grossolani che potrebbero compromettere la fedeltà di riproduzione dello stampo (figura 10).
2. Con l’ausilio di un setaccio a maglia 5 mm, per colmare la staffa si procede alla deposizione di un secondo strato di terra nera a granulometria non omogenea mediamente maggiore rispetto alla sabbia rossa (figura 11).
3. Si compatta il tutto con un martello in plastica, picchiettando in modo leggero ed omogeneo prima e premendo con una pala dopo. La superficie viene infine spianata mediante “riga” metallica per eliminare l’eccesso di terra.Si capovolge la prima staffa così riempita portando il modello a vista con il seguente risultato (figura 12).
4. Nel caso vi siano ancora vuoti, si procede all’eventuale aggiunta di sabbia rossa a mano. La valutazione del grado di compattezza di tale sabbia e la necessità di un eventuale aggiunta si basa prevalentemente sull’esperienza del fonditore.
5. Si picchietta la superficie con tampone in stoffa contenente polvere di talco necessario ad impedire coesione tra le due parti dello stampo al momento della separazione una volta effettuata la colata (figura 13).
6. Si inserisce nell’incavo predisposto la seconda parte del modello (cono di colata/materozza) e si sovrappone la seconda staffa ripetendo le operazioni di riempimento e compattazione (figura 14).
7. Si muove delicatamente il modello che si trova nella metà superiore dello stampo, e si procede alla sua estrazione; dopo aver aperto le due staffe si rimuove la seconda parte del modello con l’ausilio di una vite, che funge da appiglio, inserendola in opportuna filettatura predisposta (figura 15).
8. Si pulisce delicatamente con aria compressa la zona che resta vuota ad imitazione del modello per eliminare eventuali tracce di sabbia o impurità (figura 16).
9. Lo stampo viene quindi ricomposto ed è pronto a ricevere il materiale fuso (figura 17-18).
Prima di colare il metallo liquido, lo stampo viene messo sotto peso in modo da contrastare la spinta metallostatica che altrimenti lo alzerebbe.