I vantaggi della zama e dell’ottone a confronto

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Se vuoi provare a capire quale materiale, tra la zama e l’ottone, sia più indicato per la produzione dei tuoi componenti, devi innanzitutto fare una distinzione tra le tipologie di ottone prese in considerazione e le differenti tecniche con le quali vengono lavorate. 

Come abbiamo già visto in precedenza (se ti sei perso il post sull’argomento, puoi leggerlo qui: "È meglio la zama o l’ottone per i tuoi componenti in serie?") le proprietà dell’ottone pressofuso non sempre coincidono con lo stesso materiale sottoposto alla lavorazione da barra.

Pertanto, anche in termini di “vantaggi”, è necessario fare una distinzione a seconda della tecnologia di produzione adottata.

Vediamo allora in dettaglio quali sono questi vantaggi che potresti ottenere scegliendo la zama o l’ottone.

Confronto tra zama e ottone

Velocità di produzione

Confronto tra la zama e l'ottone lavorato:

  • con la pressofusione: la velocità di stampaggio dell’ottone, in questo caso, risulta di molto inferiore a quella della zama, anche perché nella lavorazione della lega di ottone è solitamente coinvolta una grande quantità di materiale che va a rallentare l’intero processo.

    Inoltre, l’ottone ha una temperatura di fusione molto più elevata della zama, quindi richiede tempi di solidificazione più lunghi.
  • da barra: il rapporto di velocità tra il processo di pressofusione della zama e la lavorazione dell’ottone è direttamente proporzionale alla complessità geometrica del componente.

    Più è complesso, più conviene la zama. 
    Più è semplice, più potrebbe sembrare conveniente l’ottone.
    In realtà, quanto appena affermato è una semplice generalizzazione:
    per capire quale materiale sia più indicato per uno specifico componente, andrebbe fatta un’analisi comparativa, caso per caso.

    Sempre in generale, possiamo dire che la lavorazione dell’ottone da barra è indicata per lotti più piccoli, poiché non necessita di particolari attrezzature.

Risparmio energetico

Confronto tra la zama e l'ottone lavorato:

  • con la pressofusione: il consumo di energia richiesto per la lavorazione dell’ottone è molto più alto rispetto alla zama, a causa del suo punto di fusione più elevato.
  • da barra: in questo caso è l’ottone a consumare di meno rispetto alla zama, in quanto la lavorazione avviene a freddo e quindi non richiede un dispendio energetico per la sua fusione.

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Pezzi stampati con forma definitiva

Confronto tra la zama e l'ottone lavorato:

  • con la pressofusione: le precisioni ottenibili con la pressofusione dell’ottone sono piuttosto basse e, di conseguenza, non esiste alcun pezzo di ottone direttamente utilizzabile.
    Sono sempre     necessarie una o più lavorazioni meccaniche dopo la fusione, a cominciare dalla fase di tranciatura della materozza – che è difficilmente prevista per la zama - per poi proseguire con l’asportazione di truciolo, necessaria ad ottenere qualsiasi altra quota in tolleranza. Diversamente, la zama pressofusa permette, nella maggior parte dei casi, di avere dei pezzi stampati dimensionalmente finiti, poiché garantisce un’elevata accuratezza e stabilità dimensionale.
  • da barra: essendo una lavorazione tipicamente CNC, la precisione dipende dalla macchina utilizzata. In questo caso si possono quindi produrre da subito dei pezzi con forma definitiva.

Bassa usura degli stampi

Confronto tra la zama e l'ottone lavorato...

  • con la pressofusione: lo stampo per la produzione di componenti pressofusi in ottone, ha una longevità molto inferiore, poiché dura dalle 5 alle 10 volte in meno rispetto alla zama.
  • da barra: questa tecnologia non richiede uno stampo, ma tutta una serie di altri utensili che comunque si consumano.
    Risulta quindi difficile fare una comparazione diretta tra la durata degli strumenti impiegati nelle due lavorazioni, perciò il paragone andrebbe fatto caso per caso.  

Sicurezza

Confronto tra la zama e l'ottone lavorato...

  • con la pressofusione: le alte temperature in gioco richiedono delle precauzioni sia per l’ottone che per la zama.

    Dal momento che il materiale in ottone fonde a 900-950 gradi - ovvero una temperatura molto maggiore di quella richiesta dalla zama, che si aggira attorno ai 420 gradi - viene logico pensare che le precauzioni richieste per la lega dell’ottone siano ancora maggiori.

    Comunque le norme in materia di sicurezza sono molto severe per entrambe le tecnologie.
  • da barra: qui non ci sono problemi di temperatura, ma ovviamente la sicurezza della lavorazione è data dalla conformità CE delle macchine utilizzate per la lavorazione.

Elevata ripetibilità e qualità di produzione

Confronto tra la zama e l'ottone lavorato...

  • con la pressofusione: quando si lavora la zama, nella maggior parte delle volte il pezzo è finito di stampo.

    Nel caso dell’ottone pressofuso, invece, la precisione non si riesce ad ottenere subito, ma solo in seguito con le post lavorazioni (e ovviamente con un aumento dei costi).
  • da barra: nel caso della lavorazione da barra, la ripetibilità e la qualità della lavorazione è direttamente proporzionale alla precisione delle macchine CNC, che in generale offrono una maggior precisione rispetto al pezzo pressofuso.

Complessità del progetto

Confronto tra la zama e l'ottone lavorato...

  • con la pressofusione: abbiamo sempre visto che la lavorazione di un componente in zama offre un’elevata libertà di progetto.

    Per l’ottone si può dire lo stesso, perché comunque i pezzi vengono stampati in forma semplificata e poi complicati e completati con le lavorazioni successive.
  • da barra: in questo caso, la zama risulta più vantaggiosa.

    Questo perché - sebbene le macchine automatiche permettano lavorazioni multi asse - le operazioni tipiche sono quelle di: tornitura, fresatura di superfici piane e foratura.

    Ma, per non avere tempi di processo troppo elevati ed un dispendio economico eccessivo, le forme con superfici complesse di fatto non si fanno.

Elevata compatibilità ambientale

In questo caso non c’entra il tipo di lavorazione, ma il rispetto per l’ambiente è legato alle proprietà del materiale: ottone o zama.

Entrambi sono delle leghe metalliche, per questo è sufficiente rifonderle per poterle riutilizzare (pressoché all’infinito), nel totale rispetto dell’ambiente.

Prezzo del materiale

La densità dell’ottone è di circa il 26% superiore a quella della zama.
Il prezzo medio al kg dell’ottone (dipende dalla lega) è circa il doppio di quello della zama.

Quindi a parità di volume la quota materiale è decisamente a favore della zama.

Facciamo un esempio, per rendere meglio l’idea:
Prendiamo in esame un pezzo di materiale delle dimensioni di 1 cm3.
Peso di 1 cm3 di zama = 6,7 grammi.
Peso di 1 cm3 di ottone = 8,5 grammi.

Il costo della zama è di circa 2,5 €/Kg.
Il costo dell’ottone è di circa 5 €/Kg.

Il costo della quota di materiale per un pezzo in zama = € 0,017.
Il costo della quota di materiale per un pezzo in ottone = € 0,043.

Il costo del materiale per 1000 pezzi di
Zama = 17
Ottone = 43.

Differenza della percentuale ottone / zama = 253%.

In più, va ricordato che, durante la lavorazione, la quantità di zama che si spreca (calcoliamo circa il 5% in peso di calo di fusione) è minore rispetto all’ottone.

Per la lega di ottone, infatti, lo sfrido è decisamente più alto sia per i pezzi pressofusi, sia per i pezzi lavorati da barra.

È vero che i trucioli vengono recuperati, ma un conto è il prezzo del materiale che paghi come “vergine” ed un altro conto è il valore che ti danno quando lo rendi come “rottame”.

Di conseguenza, la differenza - in percentuale - di costo sul materiale potrebbe essere decisamente più alta.

Questo significa che la zama risulta vantaggiosa in termini di prezzo, soprattutto su lotti molto grandi, dove - una volta recuperato il gap del costo dello stampo - la zama può davvero far risparmiare rispetto all’ottone.

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"Maneggio la Zama sin da bambino e me ne occupo professionalmente a tempo pieno a partire dal lontano 1992. Amo aiutare aziende, tecnici e progettisti a trasformare le loro idee ed i loro progetti in componenti pressofusi in zama." 

Alberto Giretti