Le nove fasi della cera persa
Boothroyd Dewhurst descrive la microfusione come un processo in nove fasi, che parte dal modello CAD 3D e arriva a un getto di precisione vicino alla quota finita (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026). RFQdecoder segue queste fasi:
- Modello in cera: la cera viene iniettata in uno stampo che riproduce il pezzo (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Grappolo: i modelli vengono saldati a caldo su un albero centrale in cera, con canali e imbuto di colata; un grappolo compatto riduce il costo per pezzo, un grappolo sovradimensionato spreca metallo (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Guscio ceramico: il grappolo viene immerso da 6 a 9 volte in una barbottina ceramica, ogni strato viene cosparso di polvere ceramica secca (stucco) e asciugato da 4 a 24 ore; più strati danno un guscio più resistente ma costano più manodopera e materiale (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Sceratura: il guscio viene esposto al calore o al vapore in pressione in autoclave; secondo DFMA questa fase richiede di norma da 12 a 48 ore secondo lo spessore del pezzo e la capacità del forno (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Cottura: fino a 1.200 °C, per bruciare i residui di cera e sinterizzare la ceramica (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Colata: il metallo viene colato nello stampo caldo, preriscaldato a 900-1.000 °C, il che consente pareti sottili (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Sgusciatura: il guscio viene rimosso con martelli vibranti e sabbiatura; le anime solubili vengono disciolte, quelle ceramiche rimosse in bagno caustico (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Taglio: i pezzi vengono separati dal grappolo, per lo più con troncatrici abrasive (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Finitura: molatura degli attacchi, sbavatura, finitura superficiale e, sulle superfici richieste dal disegno, lavorazione meccanica di ripresa (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
Le fonti francesi descrivono la stessa sequenza. Il CTIF, centro tecnico delle fonderie francesi, indica che in totale servono quasi una decina di strati successivi, per un guscio di norma spesso da 7 a 15 mm (fonte: CTIF, febbraio 2022). La fonderia di precisione francese Lajoinie Fonderie riveste il grappolo con strati successivi di legante refrattario, poi lo scera e lo cuoce in un forno a 1.000 °C (fonte: Lajoinie Fonderie, gennaio 2021).
L’essiccazione tra uno strato e l’altro pesa sul costo del guscio. Secondo uno studio di Hitchiner Manufacturing pubblicato dall’Investment Casting Institute, tempi di essiccazione eccessivi possono limitare fortemente la produzione del reparto gusci, mentre un’essiccazione insufficiente può causare cricche in sceratura o perdite di metallo in colata (fonte: Hitchiner Manufacturing, ottobre 2018).
Come RFQdecoder calcola il prezzo
La fonte principale dello strumento è la guida alla stima dei costi di Boothroyd Dewhurst. Non pubblica tempi per fase ma un costo per pezzo per ogni gruppo di fasi, e RFQdecoder somma questi costi:
- Guscio ceramico: da 2 a 6 $ per getto secondo dimensione e numero di strati; l’importo copre barbottina, stucco e manodopera per le 6-9 immersioni, essiccazione compresa (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Colata e sgusciatura: da 3 a 8 $ per getto secondo lega e dimensione (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Taglio e finitura, secondo il livello: taglio semplice da 2 a 4 $, finitura leggera da 5 a 10 $, con lavorazione di ripresa da 10 a 30 $ (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Anime, per i passaggi interni: da 2 a 8 $ per anima secondo la complessità (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
Il materiale è la massa del pezzo più il metallo di attacchi e canali, di norma dal 15 al 25 % del peso del grappolo (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026). Questo metallo è valorizzato al prezzo della tabella materiali del sito. Nell’esempio pubblicato da DFMA, una girante di pompa in inox 316L da 1,8 lb conta 2,25 lb di metallo: le 0,45 lb di attacchi sono il 20 % di 2,25 lb (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
La conversione: i costi pubblicati in dollari vengono convertiti in euro al cambio di riferimento BCE del giorno; il 2 ottobre 2026 1 € valeva 1,1225 $ (fonte: BCE, ottobre 2026).
Le approssimazioni, indicate sul preventivo:
- questi costi per pezzo valgono per pezzi di dimensioni correnti: la fonte precisa che variano con la dimensione (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026);
- comprendono la manodopera statunitense della fonte; DFMA ricorda che i costi reali dipendono tra l’altro dalle tariffe orarie regionali (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026);
- quando il disegno non precisa la finitura, lo strumento adotta la finitura leggera e il preventivo lo indica.
Lo stampo per cere non entra nel prezzo per pezzo: si dichiara come attrezzatura. DFMA invece lo ammortizza nella sua formula, costo del pezzo = attrezzatura ÷ volume + lega + guscio + colata e sgusciatura + finitura (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026); il suo esempio della girante, a 5.000 pezzi l’anno, arriva a 29,28 $ per pezzo, di cui 2,40 $ di stampo (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
Esempio di calcolo
Ipotesi (scelte per illustrare, non provengono da una fonte): pezzo in inox 316L da 0,51 kg, senza anime, finitura non precisata sul disegno; metallo a 8,00 €/kg (lo strumento prende il prezzo dalla sua tabella materiali); stampo per cere quotato 4.000 € dalla fonderia; ordini di 100, 1.000 e 10.000 pezzi. Cambio BCE del 2 ottobre 2026: 1 € = 1,1225 $ (fonte: BCE, ottobre 2026).
Valori pubblicati utilizzati: attacchi e canali dal 15 al 25 % del peso del grappolo, guscio da 2 a 6 $, colata e sgusciatura da 3 a 8 $, finitura leggera da 5 a 10 $ per pezzo (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Metallo per pezzo: se gli attacchi sono dal 15 al 25 % del grappolo, il pezzo ne è dall’85 al 75 %. 0,51 ÷ 0,85 = 0,60 kg; 0,51 ÷ 0,75 = 0,68 kg, cioè da 0,09 a 0,17 kg di attacchi e canali.
- Materiale: 0,60 × 8,00 = 4,80 €; 0,68 × 8,00 = 5,44 €.
- Fasi di fonderia, in dollari: finitura non precisata, quindi finitura leggera, come indicato sul preventivo. 2 + 3 + 5 = 10 $; 6 + 8 + 10 = 24 $.
- Conversione: 10 ÷ 1,1225 = 8,91 €; 24 ÷ 1,1225 = 21,38 €.
- Prezzo per pezzo, stampo escluso: 4,80 + 8,91 = 13,71 €; 5,44 + 21,38 = 26,82 €. Poiché i costi pubblicati sono per pezzo, l’importo è lo stesso per 100 o per 10.000 pezzi.
- Stampo per cere, dichiarato come attrezzatura: 4.000 € corrispondono a 4.000 × 1,1225 = 4.490 $, dentro la forchetta da 2.000 a 5.000 $ pubblicata per una geometria semplice (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026). Ripartito sull’ordine: 4.000 ÷ 100 = 40,00 € per pezzo, cioè da 53,71 a 66,82 €; 4.000 ÷ 1.000 = 4,00 €, cioè da 17,71 a 30,82 €; 4.000 ÷ 10.000 = 0,40 €, cioè da 14,11 a 27,22 €.
- Varianti: un’anima aggiunge da 2 a 8 $, cioè da 1,78 a 7,13 € (da 15,49 a 33,95 € per pezzo); un taglio semplice da 2 a 4 $ dà da 7 a 18 $ di fonderia, cioè da 6,24 a 16,04 € (da 11,04 a 21,48 € per pezzo); una lavorazione di ripresa da 10 a 30 $ dà da 15 a 44 $, cioè da 13,36 a 39,20 € (da 18,16 a 44,64 € per pezzo).
A 100 pezzi lo stampo pesa 40,00 € su un prezzo da 53,71 a 66,82 €, più di tutto il resto insieme; a 10.000 pezzi pesa solo 0,40 €. La finitura sposta il prezzo più del materiale: dal taglio semplice alla lavorazione di ripresa, il massimo della forchetta passa da 21,48 a 44,64 €.
Che cosa non è conteggiato
Il prezzo per pezzo descritto sopra copre le nove fasi, le anime e il metallo. Le voci seguenti non ne fanno parte e vanno chieste alla fonderia:
- Lo stampo per cere, che si dichiara come attrezzatura. DFMA pubblica da 2.000 a 5.000 $ per una geometria semplice, da 5.000 a 15.000 $ per una geometria media e da 15.000 a oltre 30.000 $ per pezzi complessi o stampi multi-impronta; ammortizzato su 100 pezzi l’anno aggiunge da 20 a 300 $ per pezzo, su 10.000 pezzi l’anno da 0,20 a 3 $ (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026). Eagle Group indica da 2.000 $ a oltre 20.000 $ (fonte: Eagle Group, dicembre 2019); RMC Casting Foundry, fonderia cinese, indica che la maggior parte delle attrezzature costa da 500 a 10.000 $ (fonte: RMC Casting Foundry, gennaio 2025).
- I modelli stampati in 3D, quando sostituiscono lo stampo. Il CTIF osserva che l’iniezione di cera in stampi metallici tende sempre più a essere sostituita dalla fabbricazione additiva di modelli in cera a partire da un file digitale (fonte: CTIF, febbraio 2022); Lajoinie Fonderie vi ricorre ogni volta che questa soluzione è più conveniente di un’attrezzatura metallica definitiva (fonte: Lajoinie Fonderie, gennaio 2021).
- Le operazioni dopo la finitura: Lajoinie Fonderie cita operazioni di calibratura per la conformità visiva, dimensionale e geometrica, controlli finali e controlli non distruttivi, e propone trattamenti termici per garantire le caratteristiche meccaniche (fonte: Lajoinie Fonderie, gennaio 2021). Queste operazioni non rientrano nelle nove fasi qui stimate.
Che cosa verificare su un preventivo
- Lo stampo: prezzo, proprietà, durata. Presso Eagle Group lo stampo resta in fonderia durante la produzione ma nella maggior parte dei casi appartiene al cliente, e un’attrezzatura per cere può superare facilmente le 250.000 iniezioni (fonte: Eagle Group, dicembre 2019). Verificate se lo stampo è fatturato a parte o ripartito nel prezzo per pezzo, e a chi appartiene.
- Il metallo conteggiato per pezzo. DFMA conta attacchi e canali dal 15 al 25 % del peso del grappolo (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026). RMC cita un rapporto di progettazione spesso usato di 3 a 1: per 1 lb di getto, 3 lb di grappolo, secondo la resa necessaria e la dimensione del pezzo (fonte: RMC Casting Foundry, gennaio 2025). Chiedete alla fonderia il peso di metallo fatturato per pezzo.
- Il numero di pezzi per grappolo. Un grappolo compatto aumenta il numero di getti ma può accrescere la sgusciatura e gli scarti; DFMA colloca la densità ottimale tra 3 e 8 pezzi per grappolo secondo la dimensione (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Il numero di strati. Passare da 6 a 9 strati aggiunge da 1 a 2 $ per getto in manodopera e materiale; i pezzi con dettagli fini ne richiedono di più (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Il livello di finitura. Dal taglio semplice, da 2 a 4 $, alla lavorazione di ripresa, da 10 a 30 $, lo scarto è ampio (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026). Senza finitura precisata, RFQdecoder adotta la finitura leggera e lo scrive sul preventivo: verificate che la fonderia quoti lo stesso livello.
- La resa. Secondo DFMA, dall’85 al 95 % di pezzi buoni è una resa tipica, e un’attrezzatura scadente può farla scendere al 70 % (fonte: Boothroyd Dewhurst, marzo 2026).
- Il prezzo al chilo. Nell’esempio sopra, da 13,71 a 26,82 € per 0,51 kg fanno da 26,88 a 52,59 € al chilo, stampo escluso. Come ordine di grandezza, RMC Casting Foundry pubblicava a giugno 2021 prezzi franco fabbrica (EXW) da 9,21 a 10,15 $ al chilo per microfusioni in inox AISI 316 secondo peso e complessità (fonte: RMC Casting Foundry, giugno 2021), cioè da 8,20 a 9,04 € al cambio BCE del 2 ottobre 2026 (fonte: BCE, ottobre 2026). Il preventivo RFQdecoder ricorda che i costi DFMA comprendono la manodopera statunitense della fonte.
Fonti
- Boothroyd Dewhurst, « Investment Casting Cost Estimating: A Process-Based Guide », 18 marzo 2026.
- AJ Menefee, « Tooling for Investment Casting », 18 dicembre 2019.
- CTIF, « Le procédé de fonderie cire perdue », 21 febbraio 2022.
- Michael Brienza, « Intercoat Drying and Shell Properties », 1 ottobre 2018.
- Lajoinie Fonderie, « Fonderie de précision à la cire perdue », 29 gennaio 2021.
- RMC Casting Foundry, « FAQs About Investment Casting », 9 gennaio 2025.
- RMC Casting Foundry, « Estimation of Steel Casting Prices Per Pound, KG and Ton », 8 giugno 2021.
- Banque centrale européenne, « Euro exchange rates charts », 2 ottobre 2026.
Domande frequenti