Perché classificare i difetti
Un getto scartato ha già consumato metallo, anime, energia e lavoro. Ma lo scarto diventa utile solo se si sa perché è avvenuto. Il primo passo è una classificazione condivisa dei difetti: se la formatura chiama “soffiatura” ciò che il controllo chiama “porosità”, le statistiche non indicheranno mai dove intervenire.
I principali difetti dei getti
Difetti da gas
- Soffiature: cavità con pareti lisce, isolate o in gruppi, spesso vicino alla superficie superiore o alle anime. Cause tipiche: umidità della forma, leganti delle anime che sviluppano gas, sfiati insufficienti, permeabilità bassa della terra.
- Porosità da gas (pinholes): piccole cavità diffuse, spesso sotto la superficie. Cause tipiche: gas disciolto nel metallo (per esempio idrogeno nell’alluminio), metallo non degasato, reazioni metallo-forma.
Difetti da ritiro
- Cavità di ritiro: vuoti irregolari nelle zone massicce o nei nodi termici, dovuti alla contrazione non compensata durante la solidificazione. Cause tipiche: materozze insufficienti o mal posizionate, sistema di colata non adeguato, temperatura di colata non corretta.
- Porosità da ritiro: cavità fini e diffuse, visibili spesso solo a lavorazione o con controlli non distruttivi.
Inclusioni
- Inclusioni di sabbia: sabbia della forma o delle anime trascinata dal metallo. Cause tipiche: erosione, forme poco compattate, anime fragili, pulizia insufficiente della forma.
- Inclusioni di scoria o ossidi: materiale non metallico trascinato dal bagno. Cause tipiche: scorificazione insufficiente, turbolenza in colata, mancanza di filtri.
Difetti di riempimento
- Incompleto di fusione: il metallo non riempie tutta la forma. Cause tipiche: temperatura bassa, colata lenta o interrotta, spessori sottili, metallo insufficiente.
- Giunto freddo: due flussi di metallo che si incontrano senza fondersi. Cause tipiche: temperatura bassa, percorsi lunghi, colata discontinua.
Cricche
- Cricche a caldo: fessure che si formano durante la solidificazione, spesso in corrispondenza di variazioni di spessore. Cause tipiche: contrazione ostacolata da forma o anime troppo rigide.
- Cricche a freddo: fessure dovute a tensioni residue, spesso dopo distaffatura rapida o urti.
Difetti superficiali legati alla forma
- Penetrazione del metallo nella sabbia, croste e sfogliature, vene (finning): legati a qualità della sabbia, compattazione, temperatura e vernici refrattarie.
Difetti dimensionali e rotture
- Spostamento tra le staffe o dell’anima, deformazioni, rotture in sterratura o al taglio: spesso originati non in colata ma in formatura, ramolaggio o nelle fasi successive.
Dal difetto alla causa
Per risalire alla causa servono tre informazioni:
- Che difetto è (classificazione condivisa).
- Dove si ripete: su quale articolo, modello, colata, lega, periodo, operatore.
- Quanto costa: numero di pezzi e fase in cui vengono scartati.
L’analisi di Pareto (poche cause spiegano la maggior parte degli scarti) indica dove intervenire per primi.
Come si gestisce di solito
Gli scarti vengono spesso contati a fine turno o a fine settimana, senza causa o con cause scritte in modo libero. Le statistiche si fanno in Excel, raramente, e non sono collegate alle colate e ai lotti.
I limiti di Excel e dei gestionali generici
- Cause non standardizzate: ogni reparto usa nomi diversi.
- Scarti non collegati a colata e lotto: impossibile distinguere un problema di metallo da uno di processo.
- Statistiche tardive: il problema viene visto quando è già costato settimane di scarti.
- Nessun confronto nel tempo: non si vede se un’azione correttiva ha funzionato.
Come lo risolve FOND/WISE
FOND/WISE permette di registrare gli scarti con la loro causa direttamente in reparto e di analizzarli nel tempo.
- Dichiarazione degli scarti nel MES: pezzi scartati per fase e ordine, e materiali scartati (anime, filtri…).
- Statistiche scarti per articolo: ripartizione per causa di difetto, con confronto anno su anno.
- Non conformità collegate all’articolo, con allarme nella scheda tecnica quando se ne apre una.
- Tracciabilità completa: da un getto difettoso si risale a colata, analisi, lotto e fasi, e da una colata a tutti i getti coinvolti.
- Note e immagini per fase: le istruzioni di controllo (per esempio “verificare assenza di inclusioni di terra e porosità da calo”) sono visibili all’operatore.
- Strumenti OLAP e BI per incrociare scarti con leghe, modelli, periodi e clienti.
Funzionalità principali
Scarti con causa
Dichiarati in reparto per fase, ordine e articolo.
Statistiche per articolo
Cause di scarto in percentuale, anno su anno.
Non conformità
Aperte sull’articolo e segnalate nella scheda tecnica.
Risalita alla colata
Dal difetto alla colata, all’analisi e al lotto.
Istruzioni di controllo
Note e immagini per l’operatore di ogni fase.
Analisi OLAP
Incroci tra scarti, leghe, modelli e periodi.
Esempio pratico
Le statistiche scarti di un articolo in alluminio mostrano questa ripartizione delle cause in due anni consecutivi (percentuale sul totale degli scarti, valori illustrativi):
| Causa | Anno 1 | Anno 2 |
|---|---|---|
| Rottura in sterratura | 5% | 40% |
| Porosità | 7% | 5% |
| Incompleto di fusione | 4% | 13% |
| Deformazione | 3% | 7% |
| Rottura in taglio / sbavatura | 22% | 35% |
| Altre cause | 59% | – |
Il cambiamento più evidente è la rottura in sterratura, passata dal 5% al 40% degli scarti: un difetto che non nasce in colata ma nelle fasi di distaffatura e sterratura, per esempio per un cambio di impianto, di parametri o di anima. Senza la classificazione per causa, il dato sarebbe stato solo “più scarti”, e la ricerca del problema sarebbe partita probabilmente dalla fusione, cioè dal reparto sbagliato.
Domande frequenti
Quali sono i difetti più comuni nei getti?
I più frequenti sono i difetti da gas (soffiature e porosità), i difetti da ritiro (cavità e porosità di ritiro), le inclusioni di sabbia o scoria, le cricche, i difetti di riempimento (incompleti e giunti freddi), i difetti superficiali legati alla forma e i difetti dimensionali come spostamenti e deformazioni.
Che differenza c’è tra soffiatura e ritiro?
La soffiatura è una cavità generata da gas (dall’aria, dall’umidità della forma o dai leganti delle anime) e ha in genere pareti lisce e arrotondate. La cavità di ritiro nasce dalla contrazione del metallo durante la solidificazione non compensata da metallo liquido, e ha pareti irregolari e dendritiche, spesso nelle zone più massicce.
Come si capisce la causa di un difetto?
Osservando il difetto (forma, posizione, superficie), verificando dove si ripete e incrociandolo con i dati di processo: colata, analisi, temperatura, anime, modello, operatore, periodo. Per questo è importante registrare lo scarto con la causa e collegarlo alla tracciabilità.
Esiste una classificazione standard dei difetti di fusione?
Esistono classificazioni e atlanti internazionali dei difetti di fusione pubblicati da associazioni di settore, usati come riferimento comune. L’importante in fonderia è adottare un elenco di cause condiviso da tutti i reparti.