fosa VS forja

Hi ha una varietat de processos de fabricació per produir apeça metàl·lica personalitzada. Cadascun té el seu propi conjunt d'avantatges i desavantatges. Alguns dels factors importants que afecten la selecció d'un procés inclouen els següents:
- Quantitat de material requerit
- Disseny de la peça metàl·lica
- Toleràncies requerides
- Especificació metàl·lica
- Cal un acabat superficial
- Costos d'eines
- Economia del mecanitzat versus costos del procés
- Requisits de lliurament

Càsting
El procés de fosa consisteix a abocar o injectar metall fos en un motlle que conté una cavitat amb la forma desitjada delcàstings. Els processos de fosa de metalls es poden classificar segons el tipus de motlle o per la pressió utilitzada per omplir el motlle amb metall líquid. Si pel tipus de motlle, el procés de fosa es podria classificar en fosa de sorra, fosa d'inversió i fosa de metall a pressió; mentre que si per la pressió utilitzada per omplir el motlle, el procés de fosa es podria dividir en fosa per gravetat, fosa a baixa pressió i fosa a alta pressió.

Fonaments del càsting
La fosa és un procés de solidificació. Per tant, la microestructura es pot ajustar finament, com ara l'estructura del gra, les transformacions de fase i la precipitació. Tanmateix, defectes com la porositat de contracció, les esquerdes i la segregació també estan íntimament relacionats amb la solidificació. Aquests defectes poden conduir a menors propietats mecàniques. Sovint es requereix un tractament tèrmic posterior per reduir les tensions residuals i optimitzar les propietats mecàniques.

Avantatges de la fosa:
- Els productes de fosa de metall grans i complexos són fàcils.
- Alta taxa de producció, especialment per línia d'emmotllament automàtica.
- La flexibilitat de disseny està disponible i és més adequada.
- Diversos metalls disponibles: ferro gris, ferro dúctil, acer al carboni, acer aliat,acer inoxidable, aliatge d'alumini, llautó, bronze i aliatge de zinc.

Desavantatges del càsting:
- Defectes a l'interior de les peces de fosa
- Porositat de contracció
- Projeccions metàl·liques
- Esquerdes, llagrimeig calent, tancaments freds
- Voltes, òxids
- Errors d'execució, volum insuficient
- Inclusions
- Requereix un control i inspeccions del procés estrets (pot haver-hi porositat)
Forja
La forja és un procés de fabricació on el metall es conforma per deformació plàstica sota una gran pressió en peces d'alta resistència. Segons si s'utilitza el motlle de forja, el procés de forja es divideix en forja de matriu oberta i forja de matriu tancada. Però si per la temperatura del metall forjat i l'aliatge abans de la forja, el procés de forja es podria dividir en forja en fred, forja calenta i forja calenta.

Fonaments de la forja
La forja o la conformació en fred són processos de conformació de metalls. No hi ha cap fusió i la consegüent solidificació implicada. La deformació plàstica produeix un augment en el nombre de dislocacions que resulta en un estat més elevat de tensió interna. De fet, l'enduriment per deformació s'atribueix a la interacció de les dislocacions amb altres luxacions i altres barreres (com ara els límits de gra). Simultàniament, la forma dels cristalls primaris (dendrites) canvia després del treball plàstic del metall.

Avantatges de la forja:
- Bones propietats mecàniques (resistència elàstica, ductilitat, tenacitat)
- Fiabilitat (utilitzat per a peces crítiques)
- Sense tractament de metalls líquids

Desavantatges de la forja:
- Morir sense omplir
- Morir fracàs
- Forma limitada quan es requereixen retalls o seccions amb nucli
- Cost general generalment superior al de fosa
- Sovint es requereixen diversos passos

Podem distingir el treball en calent del treball en fred. El treball en calent es realitza per sobre de la temperatura de recristal·lització; a sota es realitza el treball en fred. En el treball en calent, l'enduriment per tensió i l'estructura del gra distorsionada s'eliminen molt ràpidament mitjançant la formació de nous grans sense tensió com a resultat de la recristal·lització. La difusió ràpida a temperatures calentes de treball ajuda a homogeneïtzar la preforma. La porositat inicial també es pot reduir significativament, finalment es pot curar completament. Els fenòmens metal·lúrgics com l'enduriment per deformació i la recristal·lització són importants perquè aquests canvis en l'estructura donen lloc a un augment de la ductilitat i la tenacitat sobre l'estat de fosa.

Una cosa important a tenir en compte és que la qualitat dels materials i el tractament tèrmic poden ser un factor més important que la diferència entre la fosa i la forja en alguns casos.