PROCESSO PRESSOFUSIONE · 14 settembre 2026
Porosità nei getti pressofusi: come si evita in zama
Cause (gas e ritiro), rimedi in progettazione stampo, parametri HPDC, vuoto e controllo qualità: la guida tecnica completa.
La porosità è il difetto più discusso — e più frainteso — della pressofusione. Nei getti in zama si manifesta come micro o macro-cavità interne, talvolta affioranti, che possono compromettere tenuta stagna, resistenza meccanica e qualità della finitura galvanica. Comprenderne le due origini fisiche (gas intrappolato e ritiro di solidificazione) è il primo passo per governarla. In questa guida analizziamo cause, strategie di prevenzione in progettazione e processo, tecnologie avanzate come la pressofusione sottovuoto, i metodi di controllo qualità e le soglie di accettabilità. L’approccio di Micrometal, azienda di Erbusco (Brescia) con 35 anni di esperienza nella pressofusione zama, è chiaro: prevenire a monte, non correggere a valle.
Cos’è la porosità nei getti pressofusi: definizione e tipologie
La porosità è la presenza di cavità — vuoti di gas o vuoti di ritiro — all’interno o sulla superficie di un getto solidificato. Le dimensioni variano dai micropori (frazioni di millimetro) alle macro-cavità visibili a occhio nudo. Nella pressofusione a camera calda tipica della zama, la porosità ha due meccanismi ben distinti, ciascuno con cause e rimedi propri.
Porosità da gas
Deriva dall’aria e dai gas intrappolati nella cavità dello stampo durante il riempimento. Il metallo liquido, iniettato in pochi millisecondi, non lascia il tempo all’aria di evacuare completamente attraverso sfiati e linee di giunzione. Le bolle rimangono intrappolate e si presentano come pori tondeggianti, spesso lisci.
Porosità da ritiro
Si forma naturalmente quando il metallo liquido caldo passa allo stato solido: la contrazione volumetrica in solidificazione genera cavità dalla forma irregolare, tipicamente nelle sezioni più spesse dove il metallo solidifica per ultimo. Come spiega la letteratura tecnica di riferimento (zinc.org — Mechanical Properties), praticamente tutte le pressofusioni in zama contengono una certa porosità: il termine “sound” (getto sano) non è quindi un assoluto. La norma EN 12844 disciplina le leghe zama per pressofusione e i relativi requisiti qualitativi.
Le cause principali della porosità nella pressofusione zama
L’alta pressione consente il riempimento rapido dello stampo, necessario affinché l’intera cavità si riempia prima che qualsiasi porzione del getto solidifichi — evitando discontinuità anche nelle sezioni più sottili. Ma questa stessa velocità è all’origine del difetto: c’è pochissimo tempo perché l’aria fuoriesca (Wikipedia — Die casting).
Vediamo il percorso logico che collega le cause tipiche ai due tipi di porosità:
I punti caldi sono sezioni del getto che si raffreddano più lentamente delle zone circostanti a causa del maggior volume: generano ritiro anomalo, porosità e cricche, prevenibili con un raffreddamento adeguato dello stampo (Wikipedia — Casting defect). Una posizione sfavorevole dell’ingresso metallo, inoltre, impedisce al fuso di raggiungere tutte le regioni della cavità con il percorso di flusso più breve, causando difetti (zinc.org — General Remarks). Per un quadro completo dei difetti correlati rimandiamo al nostro glossario della pressofusione zamak.
Come la progettazione del getto influenza la porosità
La battaglia contro la porosità da ritiro si vince — o si perde — sul tavolo da disegno. Le regole di progettazione per la zama (zinc.org — Design Rules) offrono criteri quantitativi precisi.
La regola delle sfere inscritte
Immaginando di inscrivere una sfera nelle diverse sezioni di un getto, se i diametri di due sezioni adiacenti differiscono di più di 3:1 può verificarsi porosità da ritiro nelle zone più spesse. Se il rapporto supera 6:1 l’effetto diventa severo e la resistenza è significativamente ridotta in quell’area. La progettazione deve quindi puntare a transizioni graduali di spessore.
Spessori uniformi e riduzione delle masse termiche
Spessori uniformi favoriscono una solidificazione omogenea. Dove servono sezioni resistenti, è preferibile sostituire una massa piena con nervature e raccordi: si ottiene la stessa rigidezza riducendo la massa termica e quindi il rischio di hot spot e cavità da ritiro. Angoli spigolosi vanno sempre raccordati.
In Micrometal queste verifiche fanno parte dell’analisi DFM (Design For Manufacturing) condotta in fase di industrializzazione stampo. Consultare le nostre regole di progettazione per la pressofusione zama e la sezione dedicata al nostro parco macchine aiuta a impostare correttamente il progetto fin dall’inizio, evitando modifiche costose sullo stampo già realizzato.
Il ruolo del sistema di colata, canali e sfiati nella prevenzione
Se la geometria del pezzo determina la porosità da ritiro, il sistema di colata governa in gran parte quella da gas. Il progetto di gate, canali di alimentazione e sfiati è dove si concentra il know-how del pressofonditore.
Gli sfiati (vents) collocati lungo le linee di giunzione permettono all’aria di evacuare durante il riempimento: sono il rimedio principale contro l’intrappolamento dei gas (Wikipedia — Die casting). Il dimensionamento di gate e canali deve garantire un flusso ordinato e non turbolento, che riduce l’ingurgitamento di aria nel fuso. Un percorso di flusso più breve e un riempimento equilibrato della cavità minimizzano i fronti di metallo che si scontrano generando bolle.
Parametri di processo critici: velocità, pressione e temperatura
A parità di stampo, i parametri di iniezione fanno la differenza tra un getto conforme e uno poroso. Ogni leva agisce prevalentemente su uno dei due tipi di porosità.
| Parametro | Agisce contro | Effetto tecnico |
|---|---|---|
| Velocità di iniezione | Porosità da gas | Controlla il regime di flusso e l’evacuazione dell’aria; una velocità mal calibrata aumenta la turbolenza e l’intrappolamento |
| Pressione di intensificazione | Porosità da ritiro | Comprime il metallo durante la solidificazione, compensando la contrazione volumetrica e chiudendo i micro-vuoti |
| Temperatura stampo | Ritiro + hot spot | Uno stampo a ~150-200°C gestisce la velocità di solidificazione e riduce i punti caldi |
| Temperatura di colata | Riempimento | La zama si inietta a ~415-430°C: garantisce fluidità senza surriscaldamenti che favoriscono l’assorbimento di gas |
La taratura non è universale: cambia con la lega. Le quattro leghe zama Zamak 3, Zamak 5, Zamak 2 e ZP8 hanno comportamenti di solidificazione differenti (Zamak 3 è la più duttile, Zamak 2 la più dura e resistente, ZP8 la più ricca di alluminio). Con il nostro parco di 11 macchine a camera calda — 7 presse Agrati, Italpresse e Frech più 4 isole robotizzate, nel range 20-90 tonnellate — regoliamo i parametri su misura per ogni componente e lega, seguendo le indicazioni di EN 12844 e le buone pratiche di processo NADCA.
Tecnologie avanzate: pressofusione sottovuoto e simulazione CAE
Quando il processo standard non basta, esistono tecnologie che intervengono più a fondo sulle cause.
Nella pressofusione sottovuoto (VHPDC — Vacuum assisted High Pressure Die Casting) una pompa per vuoto rimuove aria e gas dalla cavità dello stampo e dal sistema di alimentazione del metallo prima e durante l’iniezione. Il risultato: porosità sensibilmente ridotta, possibilità di trattamento termico e saldatura (impossibili sul processo standard, dove il calore fa espandere il gas nei pori generando micro-cricche ed esfoliazione superficiale) e finitura migliore (Wikipedia — Die casting).
| Aspetto | HPDC standard | VHPDC (sottovuoto) |
|---|---|---|
| Porosità da gas | Presente, controllabile con sfiati | Fortemente ridotta |
| Trattamento termico / saldatura | Sconsigliati | Possibili |
| Applicazioni tipiche | Componenti non strutturali | Componenti strutturali critici |
| Costo / complessità | Standard | Maggiore |
Il vuoto non è però necessario su tutte le leghe zama: per Zamak 3/5/2/8 in applicazioni non strutturali, un HPDC ben progettato è generalmente sufficiente. È una tecnologia aggiuntiva da valutare caso per caso, non uno standard indiscriminato.
A monte, la simulazione CAE/CAD del riempimento e della solidificazione permette di prevedere dove si formeranno cavità da ritiro e di correggere geometria e sistema di colata prima di tagliare l’acciaio, evitando maggiori tassi di scarto e costi unitari più elevati (zinc.org). È lo strumento che trasforma la prevenzione della porosità da arte empirica a progettazione ingegneristica.
Come si misura e si controlla la porosità: metodi di ispezione
Prevenire non basta: bisogna verificare. La porosità interna, per definizione non visibile, richiede metodi di ispezione specifici.
Ispezione radiografica (RX)
Il metodo di riferimento per rilevare cavità interne. La norma ISO 9915 specifica le regole per l’implementazione dell’ispezione radiografica sui getti in lega, inclusi i criteri di accettazione delle discontinuità. Le radiografie di riferimento ASTM E505 (getti pressofusi in zinco), ASTM E192 (micro-porosità) e ASTM E155 costituiscono lo standard visivo per classificare la severità dei difetti.
Prove di tenuta
Per i getti destinati a contenere fluidi o gas, la prova di tenuta (in pressione o a decadimento) verifica l’assenza di vie di perdita passanti generate da porosità interconnessa.
Quando la porosità è accettabile: soglie e impregnazione come rimedio
Poiché una certa porosità è intrinseca all’HPDC, la domanda giusta non è “c’è porosità?” ma “la porosità presente compromette la funzione del pezzo?”.
Le fonti tecniche (zinc.org — Mechanical Properties) indicano che se il livello di porosità è compreso tra circa 1% e 5% e i singoli pori sono molto piccoli, l’effetto sulla resistenza non è significativo. Attenzione però: la distribuzione conta quanto la percentuale nominale. Un getto con porosità concentrata in una zona strutturalmente critica è più problematico di uno con porosità diffusa e uniforme. Progettisti e pressofonditori devono quindi garantire l’integrità proprio nelle aree funzionali.
L’impregnazione sottovuoto
Per i getti che devono essere a tenuta stagna, l’impregnazione sottovuoto è un rimedio a valle: un sigillante penetra e chiude le porosità e le vie di perdita. È governata da standard militari come MIL-STD-276A e MIL-I-17563C. Attenzione al ruolo corretto: non è una tecnica di prevenzione, ma una soluzione complementare post-fusione per la sola tenuta.
La porosità affiorante è inoltre nemica della qualità galvanica: i pori superficiali intrappolano bagni e generano difetti nelle finiture galvaniche, incluso il delicato ciclo Cu-Ni (rame undercoat più nichel). Per questo l’approccio Micrometal è prevenire a monte — progettazione stampo, sistema di colata e parametri ottimizzati — piuttosto che ricorrere a costosi rimedi a valle.
FAQ: domande frequenti sulla porosità nei getti pressofusi zama
Si può eliminare del tutto la porosità in un getto HPDC?
No. Le fonti tecniche (zinc.org, Wikipedia — Die casting) confermano che una certa porosità residua è intrinseca al processo di pressofusione ad alta pressione standard, anche in processi altamente raffinati. L’obiettivo realistico è minimizzarla e confinarla lontano dalle aree critiche.
La porosità influisce sempre sulla resistenza meccanica?
Non sempre. Con porosità tra l’1% e il 5% e pori molto piccoli, l’effetto sulla resistenza è trascurabile. Diventa critica quando è concentrata in zone strutturalmente sollecitate: la distribuzione è determinante quanto la percentuale.
Perché la porosità è un problema per la galvanica?
I pori affioranti trattengono i bagni galvanici e i gas, provocando bolle, macchie e distacchi nella finitura. Una superficie priva di porosità affiorante è essenziale per cicli come la nichelatura Cu-Ni.
Quando conviene la pressofusione sottovuoto?
Quando servono componenti strutturali, trattabili termicamente o saldabili, o con requisiti di porosità particolarmente severi. Per la maggior parte delle applicazioni non strutturali in Zamak 3/5/2/8, un HPDC ben progettato è sufficiente.
Hai un componente con requisiti di tenuta, integrità strutturale o finitura critica? Richiedi una consulenza tecnica a Micrometal: i nostri tecnici valutano geometria, lega e processo per minimizzare la porosità fin dalla progettazione. Telefono +39 030 7760830.
Revisione tecnica: Marco Sega
Contenuto redatto con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale e sottoposto a supervisione tecnica della redazione. Responsabilità editoriale: Micrometal S.r.l.