Scopri tutto ciò che c’è da sapere sulle macchine spara anime Cold-Box e sugli impianti utilizzati per produrre anime in sabbia e resina. Dalle diverse tipologie di macchine alle tecniche di dosaggio per la sabbia e le resine, fino alla scelta del mescolatore.
Macchine spara anime Cold-Box e impianti

Dato che le anime da fonderia variano in dimensioni e caratteristiche, dovremmo scegliere l’impianto più adatto alle nostre esigenze di produzione in Cold-Box.
Le macchine utilizzate per produrre anime, sia solide che cave, di forme semplici o complesse, vengono tutte colate dall’alto e utilizzano terze dimensioni posizionate nel tavolo inferiore.
Queste macchine possono essere suddivise in tre categorie:
- Macchine per casse anima a divisione verticale
- Macchine per casse anima a divisione orizzontale
- Macchine universali adatte ad entrambi i tipi di casse anima.
Il processo Cold-Box, a differenza del processo Shell Moulding, richiede una miscelazione di sabbia e resina prima dell’iniezione nella cassa anima, ottenuta tramite un apposito impianto.
Ci servono quindi una o più tipologie di sabbia, nuove o recuperate, angolari o rotonde, con diverse dimensioni di grana, ma devono essere completamente asciutte e prive di polvere e umidità.
La mancanza di umidità è essenziale non solo per ottenere anime con una buona resistenza meccanica, ma anche per conservarle adeguatamente.
La sabbia con forma arrotondata del grano offre migliori proprietà meccaniche rispetto alla sabbia angolare, a parità di percentuale di resina, poiché ha una minore superficie sviluppata.
Al contrario, la sabbia angolare richiede una maggiore quantità di resina, poiché ha una superficie maggiore rispetto alla sabbia rotonda.
Più la sabbia è fine o contiene polvere, più sarà necessario aumentare la quantità di resina.
La temperatura ideale per l’utilizzo della sabbia è compresa tra i 20 e i 25°C, ma può essere tollerabile tra i 10 e i 30°C. Con la sabbia fredda, la miscela diventa meno reattiva e meno fluida, mentre con la sabbia calda possono verificarsi evaporazioni di solventi presenti nella resina, causando un deterioramento della stessa, una bassa resistenza meccanica dell’anima e l’adesione della resina alla cassa anima.
La sabbia può essere dosata utilizzando diversi sistemi di dosaggio.
Uno di questi consiste nell’utilizzare una valvola direttamente dal contenitore sopra il mescolatore, tuttavia questo sistema non è molto preciso.
Una coclea è un sistema più accurato, mentre un sistema di dosaggio a tramoggia di pesatura è molto preciso, così come un sistema volumetrico.
I sistemi a coclea temporizzata o con tramoggia di pesatura sono flessibili perché consentono di creare ricette con diverse quantità di sabbia, in modo da creare miscele per macchine di sparo di diversi volumi, evitando di sprecare la miscela.
Il sistema volumetrico permette la stessa flessibilità.
Anche per la dosatura delle resine sono disponibili diverse opzioni. Queste possono essere dosate con pompe volumetriche direttamente dal piano terra al mescolatore, evitando un doppio trasporto.
I sistemi di controllo portata possono essere utilizzati per ottenere un maggior controllo, ma il sistema base è già molto preciso.
Altri sistemi di dosaggio delle resine sono a peso o volumetrici.


La temperatura ottimale per l’uso delle resine è di 20-25°C, ma possono essere tollerate temperature leggermente più basse.
Ci sono sistemi di riscaldamento disponibili sia per la sabbia che per le resine, utili per mantenere la temperatura ideale durante la produzione della miscela.
La miscela sabbia-resina può essere prodotta con qualsiasi tipo di mescolatore, ma il migliore risultato si ottiene con un mescolatore ad elica radente.
Dopo la miscelazione, la miscela viene convogliata in una tramoggia posta sulla macchina formatrice pronta per l’ingresso nella cartuccia o testa di sparo.
I mescolatori per la preparazione della miscela possono essere suddivisi in due gruppi e, salvo eccezioni, possono essere utilizzati per tutti i procedimenti che utilizzano resine liquide, sia per procedimenti a caldo che a freddo.
Tuttavia, è importante valutare attentamente le caratteristiche del mescolatore e scegliere quello adatto alle proprie esigenze, evitando di acquistare un mescolatore sovra o sotto dimensionato.
- Il mescolatore intensivo: consente di miscelare velocemente una quantità preimpostata di sabbia con resine dosate da dosatori volumetrici, ma è adatto solo per alimentare una singola macchina e la miscela ha una durata limitata
- Il mescolatore a pale radenti o molazza: utilizza pale che raschiano il fondo e le pareti per miscelare la sabbia, le resine e il catalizzatore, che possono essere aggiunti manualmente o automaticamente. Questo sistema è particolarmente indicato per la miscelazione di resine ad alta densità. Tuttavia, quando si utilizza un mescolatore a pale radenti, è importante prestare attenzione al tempo di mescolazione, in particolare con temperature elevate, poiché la miscela potrebbe surriscaldarsi e causare l’evaporazione dei solventi contenuti nelle resine, causando la perdita delle caratteristiche del prodotto.
Nei periodi più freddi, invece, prolungando il tempo di mescolazione si può portare la miscela alla giusta temperatura, migliorando la copertura del grano di sabbia e facilitando la scorrevolezza della miscela per il riempimento della cassa anima
La miscela può essere trasportata alle macchine sparaanime in due modi: direttamente dal mescolatore tramite un carrello motorizzato oppure attraverso una tramoggia scorrevole su monorotaia e un carro motorizzato.
Qualora il mescolatore alimenti più macchine, è importante che sia programmabile per soddisfare le esigenze di ciascuna di esse.
Queste soluzioni richiedono che l’intero impianto sia posizionato su un soppalco ad altezza specifica, ma in alcuni casi ciò non è possibile.
In questo caso, l’opzione è quella di installare l’impianto di preparazione a livello del pavimento e utilizzare una tramoggia elevatrice e un carrello che consenta di distribuire la miscela alle macchine.


Esistono diverse tipologie di macchine disponibili sul mercato, ciascuna sviluppata in base all’esperienza del produttore.
Alcune richiedono l’uso di cartucce, che devono essere rimosse e pulite alla fine del turno, mentre altri produttori costruiscono tubi appositamente progettati per evitare l’accumulo di sabbia sulle pareti e senza compromettere l’efficienza dello sparo.
Lo sparo o la soffiata avviene tramite l’impatto di aria pressurizzata sulla sabbia, attraverso l’apertura rapida di una valvola di dimensioni adeguate per il volume della cartuccia o del tubo e della testa di sparo.
Per casse anima così come per motte con aperture verticali o orizzontali, i fori o le fessure nella piastra di sparo per far passare la miscela devono essere posizionati nei punti meno soggetti all’usura nella cassa anima, preferibilmente non direttamente sopra la figura del modello o sui filtri utilizzati per espellere l’aria, poiché ciò potrebbe causarne la rottura o la chiusura immediata.
Ciò richiede la rimozione dell’attacco di sparo alla fine della produzione dell’anima.
In alcuni casi, tuttavia, è possibile utilizzare boccole di sparo direttamente applicate alla piastra di sparo per evitare ciò.
Le boccole di sparo, meglio se di dimensioni maggiori, con diametri interno ed esterno retti e adatti al foro di sparo della cassa anima mediante un inserto conico terminale e un cappuccio in gomma, possono ridurre la velocità d’impatto in cassa d’anima e quindi la spellatura del granello di sabbia, nonché ridurre il consumo dello stampo stesso. La sparatura viene solitamente effettuata a una pressione compresa tra 2,5 e 4 bar, sebbene in alcuni casi sia necessario utilizzare pressioni più elevate per conformare le anime da produrre. Una pressione più bassa comporta un minor rischio di spellatura del granello di sabbia dalla resina e quindi una minore adesione. Inoltre, una pressione di sparo più bassa comporta una minore usura della cassa anima.
E’ possibile variare l’intervallo della pressione di sparo, ma è importante tener conto che una bassa pressione di sparo:
- Riduce il rischio di spoglio del grano di sabbia dalla resina e l’appiccicosità alla cassa d’anima
- Diminuisce l’usura della cassa anima stessa
Nel mercato, le macchine per la produzione di anime possono essere automatiche, semiautomatiche o manuali e adatte a diverse tipologie di cassa anima.
Inoltre, per completare il processo di formatura dell’anima, è necessario abbinare alla macchina un sistema di gasaggio, chiamato Gasatore, che varia in base al tipo di processo Cold Box utilizzato e ai componenti utilizzati, come i catalizzatori.
Il Gasatore è dotato di apparecchiature per trasformare in vapore i catalizzatori e, se necessario, riscaldare l’aria di lavaggio, nonché di strumenti per il controllo dei quantitativi di catalizzatore ed aria di lavaggio utilizzati.
Durante il processo di gasaggio, si utilizza una pressione iniziale di circa 1 bar per evitare lo schiacciamento della sabbia, seguita da una pressione di 2-6 bar per completare l’operazione.
Pulizia e manutenzione delle attrezzature


Rischio di contaminazione
Per mantenere le attrezzature Cold-Box in buone condizioni, è importante prestare attenzione alla manutenzione e alla pulizia per evitare il rischio di contaminazione.
Non è consigliabile mettere a contatto i componenti liquidi del processo Cold-Box con:
- Pulitori contenenti acqua o alcool
- Recipienti contaminati con sostanze incompatibili come acqua, alcool, lubrificanti, detersivi liquidi, resine o olio
- Contenitori non approvati per l’uso con materiali infiammabili, come nel caso dei catalizzatori amminici
Si raccomanda invece l’utilizzo di pulitori che ammorbidiscono le incrostazioni di resina per facilitare la rimozione.
Tuttavia, tali pulitori non dovrebbero essere utilizzati su gomma o plastica, in particolar modo sul rivestimento dei cavi elettrici.
Pompe, serbatoi e linee
Per quanto riguarda pompe, serbatoi e linee, è importante adottare le stesse precauzioni descritte in precedenza per la pulizia.
In caso di fermate superiori ad una settimana, è necessario scaricare le resine parte A e parte B per evitare il contatto prolungato con l’aria e l’evaporazione del solvente.
In questo modo si eviterà la contaminazione dei componenti e si garantirà il corretto funzionamento degli strumenti.
Mescolatori
- Rimuovere quando necessario (almeno quotidianamente) le incrostazioni
- Non utilizzare acqua
- Utilizzare prodotti adatti e se non sufficienti, rimuovere meccanicamente
Macchina sparaanime
Pulire tutti i giorni:
- La tramoggia della miscela e la valvola di scarico
- La testa di sparo
- Le parti a contatto con la miscela (in caso rivestire le tramogge con Teflon)
Attrezzatura di gasaggio (gasatori e linee)
Quotidianamente:
- Controllare pompe di gasaggio del catalizzatore e accertarsi dell’assenza di perdite
- Controllare gli ugelli del catalizzatore e la linea di alimentazione e accertarsi dell’assenza di perdite (se serve installare nuovi rubinetti di intercettazione)
- Pulire o cambiare se necessario il filtro dell’aria di lavaggio e il separatore di condense
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