Tolleranze dimensionali e sovrametalli per la lavorazione dei getti in alluminio secondo ISO 8062-3

Le tolleranze del getto si indicano con la classe DCTG secondo la norma ISO 8062-3, mentre il sovrametallo di lavorazione con il valore RMA, scelto in base alla classe RMAG e alla dimensione massima del getto. Per le leghe di alluminio, le classi tipiche nella produzione in serie sono DCTG 9–12 per la formatura manuale in sabbia, 7–9 per la formatura meccanica, 6–8 per la colata in conchiglia e 5–7 per la pressofusione. Di seguito spieghiamo come leggere queste designazioni, come calcolare la quota del grezzo di fusione e come riportare i requisiti sul disegno.

In sintesi

• La DCT è la tolleranza totale, suddivisa in parti uguali in più e in meno: DCTG 8 per una quota di 100–160 mm corrisponde a 1,8 mm, cioè ±0,9 mm.
• Classi tipiche per leghe leggere: sabbia formata a mano DCTG 9–12, a macchina 7–9, conchiglia e colata a bassa pressione 6–8, pressofusione 5–7; per getti complessi e per lo spessore delle pareti – una classe più grossolana.
• Il sovrametallo RMA si sceglie in base alla classe RMAG e alla dimensione massima del getto, ad esempio RMAG F per un getto di 160–250 mm corrisponde a 2 mm per lato.
• Esempio di indicazione per un getto in conchiglia di circa 200 mm: ISO 8062-3 – DCTG 8 – RMA 2 (RMAG F).
• Le quote che attraversano il piano di divisione dello stampo sono meno precise: le quote critiche vanno collocate in una sola metà dello stampo oppure prevedere su di esse una lavorazione.

Cosa definisce la norma ISO 8062-3

La ISO 8062-3 è una norma della famiglia GPS (specifica geometrica dei prodotti), che fornisce le tolleranze dimensionali e geometriche generali dei getti e le classi dei sovrametalli per la lavorazione per asportazione di truciolo. Invece di tollerare ogni quota singolarmente, il progettista riporta sul disegno una sola classe. La fonderia sa così quale scostamento si applica a ogni quota senza tolleranza individuale.

Tre designazioni da conoscere:

• DCTG (dimensional casting tolerance grade) – classe di tolleranza dimensionale. Minore è il numero, più stretta è la tolleranza. Il valore della tolleranza, cioè la DCT, si ricava dalla tabella della norma per la classe data e per la fascia della quota nominale.
• GCTG (geometrical casting tolerance grade) – classi di tolleranza geometriche: rettilineità, planarità, circolarità, parallelismo, perpendicolarità, simmetria e coassialità.
• RMAG (required machining allowance grade) – classe del sovrametallo richiesto per la lavorazione, indicata con una lettera. Dalla classe RMAG e dalla dimensione massima del getto risulta RMA, cioè il sovrametallo in millimetri per ciascuna superficie da lavorare.

La norma non copre, tra l'altro, tolleranze di posizione diverse da quelle elencate, quote angolari, cilindricità né modelli 3D usati senza quote sul disegno. Tali requisiti vanno indicati separatamente.

Edizione 2007 (PN-EN ISO 8062-3:2009) o 2023 – a quale riferirsi

La prima edizione della ISO 8062-3 è uscita nel 2007 e ha sostituito la ISO 8062:1994, che utilizzava le classi CT. In Polonia è in vigore come PN-EN ISO 8062-3:2009, e questa designazione compare ancora nella documentazione tecnica e nelle gare d'appalto.

Nel febbraio 2023 è stata pubblicata la seconda edizione – ISO 8062-3:2023, in Europa EN ISO 8062-3:2023. Le modifiche principali:

• sono state aggiunte le tabelle delle sformature di fonderia (tabelle 2–6) per formatura a mano e a macchina, conchiglie permanenti, pressofusione e fusione di precisione,
• la tabella delle tolleranze dimensionali è passata dal numero 2 al numero 7,
• l'ex classe DCTG 16 si chiama ora DCTG 15wt e riguarda esclusivamente lo spessore delle pareti,
• secondo la prefazione della norma, i valori delle classi DCTG non sono cambiati.

Consiglio pratico: sul disegno o nell'ordine indichi a quale edizione si riferisce. I disegni più vecchi con la dicitura «ISO 8062 – CT12» conviene riscriverli nel sistema DCTG in fase di aggiornamento della documentazione e confermarli con la fonderia.

Quali classi di tolleranza sono realistiche per i getti in alluminio

Tecnologia	Classe DCTG tipica	Classe RMAG tipica	Tolleranza pratica secondo il manuale „Odlewnictwo”
Forma in sabbia, formatura manuale	DCTG 9–12	F–H	fino a 150 mm: ±0,8 mm; oltre: ±(0,8 mm + 0,3% della dimensione)
Forma in sabbia, formatura a macchina o a guscio	DCTG 7–9	E–G	come sopra; le forme pressate con forti pressioni garantiscono tolleranze da 2 a 3 volte più strette rispetto alle forme poco compattate
Conchiglia, colata a bassa pressione	DCTG 6–8	D–F	±(0,4 mm + 0,2% della dimensione); attraverso il piano di divisione ulteriormente ±0,3–0,8 mm
Pressofusione	DCTG 5–7 (DCTG 5 da concordare)	B–D	±0,2% della dimensione; attraverso il piano di divisione ulteriormente ±0,1–0,15 mm

Le classi DCTG e RMAG sono valori tipici per le leghe leggere nella produzione in serie, riportati tra l'altro da una fonderia britannica di alluminio sulla base della ISO 8062-3 e delle tabelle della precedente ISO 8062:1994 – non si tratta di una citazione dall'allegato dell'edizione 2023. Per getti complessi e per spessori di parete si adotta solitamente una classe di un grado più grossolana. Per pezzi singoli e piccole serie la norma prevede classi separate, solitamente più grossolane – da definire con la fonderia in fase di richiesta.

Dalla tabella emergono due conclusioni. Primo, le due scale concordano: per una quota di 100 mm la tolleranza pratica in conchiglia è ±(0,4 + 0,2) = ±0,6 mm, ovvero 1,2 mm di tolleranza totale. È un livello vicino a DCTG 7, che per quote di 63–100 mm è pari a 1,1 mm. Secondo, negli stampi in sabbia la precisione dipende dal metodo di formatura e dalla costipazione della terra: ne parliamo nell'articolo sulle terre di formatura e sulla loro influenza sul getto.

Il manuale ricorda anche un principio che aiuta a evitare costi inutili: un processo che lavora al limite delle proprie capacità è una scelta peggiore di un processo con margine. Quindi non ordinare DCTG 6 in conchiglia se alla funzione del pezzo basta DCTG 8.

Ecco le tolleranze pratiche dalla tabella sopra, calcolate per due dimensioni (senza maggiorazione per il piano di divisione):

Dimensione	Forma in sabbia	Conchiglia	Pressofusione
100 mm	±0,8 mm	±0,6 mm	±0,2 mm
300 mm	±1,7 mm	±1,0 mm	±0,6 mm

Quanto vale in millimetri – come leggere la DCT

La DCT è la tolleranza totale e si divide simmetricamente: metà in più, metà in meno. Due esempi dalla tabella della norma:

• DCTG 8 per dimensione 100–160 mm: DCT = 1,8 mm, cioè ±0,9 mm,
• DCTG 7 per dimensione 63–100 mm: DCT = 1,1 mm, cioè ±0,55 mm.

Gli altri valori si leggono nella tabella 7 dell'edizione 2023 (nell'edizione 2007 e nella PN-EN ISO 8062-3:2009 è la tabella 2). La riga individua l'intervallo della dimensione nominale, la colonna la classe DCTG. La tolleranza cresce sia con la dimensione sia con il numero della classe.

Sovrametallo per lavorazione: RMAG, RMA e dimensione del getto grezzo

Il sovrametallo RMA si legge nella tabella per la data classe RMAG e la dimensione massima dell'intero getto – non per la dimensione che in quel momento viene lavorata.

Dimensione massima del getto [mm]	RMAG D	RMAG E	RMAG F	RMAG G	RMAG H
fino a 40	0,3	0,4	0,5	0,5	0,7
40–63	0,3	0,4	0,5	0,7	1
63–100	0,5	0,7	1	1,4	2
100–160	0,8	1,1	1,5	2,2	3
160–250	1	1,4	2	2,8	4
250–400	1,3	1,8	2,5	3,5	5
400–630	1,5	2,2	3	4	6
630–1000	1,8	2,5	3,5	5	7

Valori RMA in mm per superficie lavorata, secondo la tabella ISO 8062-3; le classi A–C (tra cui tipicamente B–C per getti pressofusi) e J–K si leggono nella tabella della norma.

Il sovrametallo non include la tolleranza del getto. Affinché anche un getto al limite di tolleranza abbia il sovrametallo pieno, la dimensione grezza va aumentata di metà DCT. Le stesse relazioni erano già riportate nella ISO 8062:1994 (punto 10.1):

• dimensione esterna lavorata su entrambi i lati: dimensione grezza = dimensione finita + 2 × RMA + DCT/2,
• foro lavorato su tutto il perimetro: dimensione grezza = dimensione finita − 2 × RMA − DCT/2.

Esempio (valori convenzionali). Il getto in conchiglia ha una dimensione massima di ca. 200 mm; è stata scelta la classe RMAG F, quindi RMA = 2 mm. Il tratto con larghezza finita di 120 mm viene lavorato su due lati, classe DCTG 8 (per 100–160 mm DCT = 1,8 mm). La dimensione grezza è 120 + 2 × 2 + 0,9 = 124,9 mm, ovvero 124,9 ±0,9 mm. Anche il getto minimo ammesso (124,0 mm) ha 2 mm di materiale per lato.

Un sovrametallo troppo ridotto espone al rischio di zone grezze dopo la lavorazione, soprattutto in caso di spostamento delle semiforme o dell'anima. Uno troppo grande allunga la lavorazione e, nei getti pressofusi, asporta il denso strato superficiale e mette a nudo le porosità interne. Come i sovrametalli incidano sul costo del pezzo lo mostriamo nel confronto tra getto e fresatura dal pieno.

Quote attraverso il piano di divisione, anime e spoglie

Una quota che attraversa il piano di divisione dello stampo presenta sempre una tolleranza aggiuntiva – le semistampate non combaciano perfettamente. Per l'alluminio si tratta di ulteriori ±0,3–0,8 mm in conchiglia e ±0,1–0,15 mm in pressofusione. Per questo una delle regole di progettazione recita: la forma del getto deve consentire di riprodurre le quote da una sola semistampata.

In pratica, questo comporta alcune decisioni già in fase di disegno:

• posiziona le quote critiche in una sola semistampata oppure prevedi su di esse una lavorazione,
• non basare le superfici di riferimento sulla linea di divisione né sulle superfici formate dalle anime,
• tollera in modo più ampio le quote dipendenti dalla posizione dell'anima oppure prevedine la lavorazione,
• per le spoglie di fonderia consulta le tabelle 2–6 dell'edizione 2023 oppure concorda i valori con la fonderia.

La scelta delle spoglie, dello spessore delle pareti e della posizione del piano di divisione è trattata più approfonditamente nella guida per progettisti di getti in alluminio.

Rugosità del grezzo di fusione

Tecnologia	Ra del getto grezzo in alluminio
Forma in sabbia (terra a legante bentonitico)	4–10 µm
Conchiglia	4–6 µm
Pressofusione	0,8–1,6 µm

Secondo il manuale „Odlewnictwo” (tab. 3.22) per le leghe non ferrose. Le forme per l'alluminio si realizzano con sabbia più fine rispetto alla ghisa, per questo la superficie è più liscia. Ogni superficie che richiede una rugosità inferiore deve essere lavorata – e su di essa va previsto un sovrametallo.

Come riportare tolleranze e sovrametalli sul disegno

1. Classe generale nel campo note: es. ISO 8062-3 – DCTG 8 – RMA 2 (RMAG F). Il formato di annotazione è conforme alla norma; i valori specifici sono un esempio per un getto in conchiglia di circa 200 mm.
2. Edizione della norma: indica se si applica PN-EN ISO 8062-3:2009 oppure EN ISO 8062-3:2023.
3. Quote critiche: assegna tolleranze individuali. Se sono più strette di quanto consenta la tecnologia, contrassegnale come lavorate.
4. Superfici lavorate: contrassegnale con il simbolo di lavorazione e indica la rugosità richiesta. Senza questo, la fonderia non sa dove aggiungere il sovrametallo.
5. Riferimenti: indica le superfici o i punti di riferimento del getto grezzo, lontano dalla linea di divisione, dalle bave e dai punti di attacco del sistema di colata.
6. Tolleranze geometriche: se necessarie, aggiungi la classe GCTG o tolleranze individuali; concorda la forma di annotazione con la fonderia.

Cosa altro dovrebbe essere incluso nella documentazione lo descriviamo nella guida su come preparare una richiesta d'offerta per la fonderia.

Gli errori più frequenti nei disegni dei getti

• Tolleranze generali per parti lavorate trasferite al getto grezzo. Le classi previste per la lavorazione per asportazione sono di solito troppo strette per le superfici fuse.
• Tolleranze strette su tutte le quote "per sicurezza". Richiedono una tecnologia più costosa, più controlli e una percentuale maggiore di scarti – vedi come tolleranze e tecnologia incidono sul prezzo del getto.
• Riferimento sulla linea di divisione o su una superficie formata dall'anima. Ogni spostamento dello stampo si trasferisce allora su tutte le quote.
• Nessuna indicazione delle superfici lavorate. La fonderia deve indovinare dove aggiungere il sovrametallo.
• Mescolanza di classi CT e DCTG e mancanza dell'edizione della norma. È una strada diretta verso contestazioni in fase di collaudo.

Domande frequenti

Sceglieremo le classi di tolleranza adatte al Suo getto

Invia il disegno del pezzo finito e il modello 3D. Proporremo una classe DCTG e sovrametalli adeguati alla tecnologia, e le superfici funzionali le lavoreremo su centri CNC a 3 e 5 assi nell'ambito della lavorazioni meccaniche dell'alluminio. Le regole di controllo in fase di accettazione si trovano in condizioni tecniche di collaudo dei getti. Richiedi un preventivo sulla base del disegno.

Fonti e norme

• ISO 8062-3:2023 / EN ISO 8062-3:2023 (edizione 2, 2023) – tolleranze dimensionali e geometriche generali e sovrametalli di lavorazione dei getti.
• PN-EN ISO 8062-3:2009 – versione polacca dell'edizione del 2007.
• ISO 8062:1994 – precedente sistema di classi CT, presente sui disegni più vecchi.
• ISO 10135:2007 (EN ISO 10135:2009) – indicazione delle parti stampate nella documentazione tecnica (angoli di sformo, piano di divisione).
• M. Perzyk (red.), Fonderia, WNT, Varsavia – cap. 3.2 (tab. 3.12, p. 169–171), 3.3 (tab. 3.21 e 3.22, p. 186–188), 3.4 (scelta del processo, p. 194), 5.2 (forme pressate ad alte pressioni, p. 281–282).