Il poro che manda al macero una pressofusione quasi mai si vede al controllo finale del grezzo. Lo scopre la macchina utensile, quando la fresatura del piano di tenuta apre una cavità che stava mezzo millimetro sotto la superficie; a quel punto il pezzo ha già assorbito tutto il suo costo, tra metallo, ciclo di stampaggio e lavorazione. La porosità funziona così: è un difetto che diventa critico solo in rapporto a ciò che gli sta intorno, la superficie che verrà asportata, il canale in pressione da tenere, la sezione che lavora a fatica. Per giudicarla non basta sapere che c'è: bisogna sapere dove sta e quanto è grande davvero. Ed è esattamente l'informazione che una proiezione radiografica non possiede, e che la tomografia computerizzata industriale restituisce.
Un poro non vale l'altro
Tre destini diversi aspettano un getto poroso, e nessuno dei tre dipende soltanto dal volume totale dei vuoti. Il primo è la lavorazione meccanica: un poro invisibile e innocuo nel grezzo diventa un cratere sul piano di tenuta quando l'utensile asporta il sovrametallo, e spesso lo si scopre in linea di montaggio o dal cliente, nel momento peggiore. Il secondo è la tenuta: nei getti per circuiti idraulici e di raffreddamento conta la porosità interconnessa, il cammino che il fluido può percorrere attraverso la parete, molto più della singola cavità isolata. Il terzo destino è la fatica.
Su quest'ultimo punto la letteratura scientifica è netta. Studiando le leghe Al-Si da fonderia, Gao e colleghi (Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 2004) hanno mostrato che l'innesco della cricca di fatica dipende insieme dalla dimensione del poro e dalla sua vicinanza alla superficie; uno studio pubblicato su Scientific Reports (2017) ha quantificato quanto pesi la posizione: i difetti in superficie o appena sotto dominano l'innesco anche quando sono fino a dieci volte più piccoli di quelli interni. Tradotto in officina: un poro da 300 µm nel cuore di una sezione massiccia può non contare nulla, mentre uno da 100 µm sotto una superficie lavorata può decidere la vita del componente. Giudicare la porosità richiede quindi due coordinate, dimensione e posizione. E il metodo di controllo più diffuso ne possiede una sola.
Dove la proiezione si ferma
Una radiografia è un'ombra: tutto ciò che il fascio attraversa lungo lo spessore collassa su un'unica immagine. È un principio che funziona benissimo per rilevare, e i riferimenti normativi lo hanno reso un linguaggio contrattuale maturo. La ASTM E505 fornisce radiografie di riferimento per le pressofusioni di alluminio e magnesio, organizzate in serie a quattro livelli di severità crescente per porosità da gas, porosità da ritiro, giunzioni fredde, inclusioni e film di ossido: i criteri di accettazione si specificano proprio "nei termini di queste radiografie". La ASTM E2422 ne è l'evoluzione digitale per i getti di alluminio, con tredici immagini di riferimento su otto gradi di severità, per due classi di spessore (6,35 mm per pareti fino a 12,7 mm; 19,1 mm per pareti da 12,7 a 51 mm), distribuite come file TIFF a 16 bit o DICONDE. Come si imposta e si interpreta il controllo radiografico dei getti è materia della nostra guida su radiografia di saldature e fusioni.
Il limite sta nel tipo di verdetto che la proiezione può emettere. Questi riferimenti classificano la severità apparente dell'immagine, non il singolo poro: due getti con lo stesso grado radiografico possono nascondere distribuzioni di porosità molto diverse, perché indicazioni a profondità differenti si sovrappongono nella stessa ombra, e un poro appena sotto la superficie lavorata è indistinguibile da uno identico a metà parete. Finché il criterio riguarda la quantità complessiva di difetto, la radiografia industriale resta lo screening più rapido ed economico che esista. Quando invece il disegno lega l'accettabilità alla posizione, la proiezione non ha più la risposta: manca la terza coordinata.
La terza dimensione cambia il verdetto
La tomografia ricostruisce, da centinaia di proiezioni acquisite intorno al pezzo, un volume in cui ogni poro esiste come oggetto misurabile: ha una posizione nelle tre coordinate, una forma, un volume, una distanza dalla superficie funzionale più vicina. Il software di analisi segmenta i vuoti e li classifica automaticamente, e qui il linguaggio di riferimento sono i fogli dell'associazione tedesca di fonderia BDG: il P 202 classifica la porosità su immagini di sezione, come equivalente digitale della micrografia, mentre il P 203 estende la valutazione al volume, con la chiave di porosità applicata all'intero getto o a sottozone funzionali definite a disegno. È un cambio di logica prima che di tecnologia: il criterio smette di valere indistintamente per tutto il pezzo e si concentra dove il difetto fa danno, con soglie diverse per la zona di tenuta e per la nervatura strutturale.
La conseguenza più concreta per una fonderia è la lavorazione virtuale: sovrapponendo il CAD al volume ricostruito si simula l'asportazione del sovrametallo e si vede in anticipo quali pori affioreranno sulle superfici finite, prima di occupare un centro di lavoro. Sul piano normativo il quadro è maturo: la ISO 15708 disciplina principi, esecuzione, interpretazione e qualificazione delle prestazioni del sistema CT rispetto al compito di ispezione, mentre per l'uso metrologico la serie VDI/VDE 2630 tratta le grandezze che influenzano il risultato e la determinazione dell'incertezza di misura specifica per il task. Funzionamento, architetture e artefatti della tecnica sono approfonditi nella guida alla tomografia industriale CT.
Quanto piccolo si vede? La regola dei 3–5 voxel, con i numeri
Prima di scrivere "nessun poro oltre 100 µm" su un disegno, conviene fare un conto che molti capitolati saltano. La risoluzione utile di una scansione si misura in voxel, il pixel tridimensionale della ricostruzione, e la regola pratica dice che un poro si rileva in modo affidabile quando il suo diametro copre almeno 3–5 voxel. Non è prudenza generica: uno studio di probabilità di rilevazione pubblicato su NDT&E International (2026) su tomografia a raggi X indica soglie di circa 5 voxel con voxel da 20 µm, che salgono a 6–7 voxel con voxel da 35 µm, e mostra che oltre i 25 µm di voxel l'effetto di volume parziale degrada la segmentazione fino a sovrastimare la porosità.
Un esempio svolto chiarisce cosa comporta. Un carter largo 60 mm, inquadrato per intero su un detector da 2.000 pixel, produce voxel da circa 30 µm: la rilevazione affidabile parte quindi da pori di 90–150 µm, e il requisito "100 µm" è già al limite. Se il capitolato chiede davvero 100 µm nella zona di tenuta, servono voxel intorno ai 20 µm, cioè un campo inquadrato di circa 40 mm: si scansiona la sola regione critica a ingrandimento maggiore, accettando tempi più lunghi, oppure si rinegozia la soglia. Il conto va fatto in fase di definizione del criterio, con il pezzo e la sua geometria davanti; farlo dopo, davanti a un report contestato, costa molto di più.
Accettare o scartare: cosa scrivere a disegno
Il salto alla CT non abolisce i riferimenti radiografici, che restano il criterio giusto quando il controllo è radiografico; chiede però di non mescolare i linguaggi. Specificare "porosità secondo ASTM E505" e poi verificare in tomografia produce contestazioni, perché la severità in proiezione e il volume segmentato misurano cose diverse. Un criterio CT ben scritto dichiara quattro elementi: le zone funzionali del getto a cui si applica, con le rispettive soglie; la dimensione massima del voxel con cui la scansione va eseguita; i parametri di analisi (soglia di segmentazione, dimensione minima considerata); il riferimento di classificazione, tipicamente P 202 per le sezioni e P 203 per il volume, con la qualificazione del sistema secondo ISO 15708. Senza questi dati, due laboratori possono misurare lo stesso pezzo e firmare due verdetti opposti, entrambi in buona fede.
Service o sistema: comanda il ritmo delle decisioni
Resta la domanda industriale: comprare le scansioni o comprare il sistema. La discriminante più onesta non è il numero di pezzi in assoluto ma la frequenza con cui una decisione aspetta l'esito della scansione. Per esigenze episodiche, la qualifica di uno stampo nuovo, una contestazione da chiudere, un'analisi di guasto, il service è la scelta razionale: si paga il risultato quando serve e la logistica di qualche giorno non pesa. Il quadro cambia quando la CT entra nel ciclo: campionature settimanali, avviamenti di pressofusione in cui i parametri macchina si correggono sull'esito della scansione, clienti che vogliono il report di porosità a ogni lotto. Lì l'andata e ritorno dal service diventa il collo di bottiglia del processo, perché una correzione stampo che potrebbe chiudersi in giornata aspetta il corriere. Vale anche il rovescio: con poche decine di analisi l'anno un sistema interno resta fermo, e un impianto fermo è capitale che invecchia senza produrre dati. Contare le scansioni dell'ultimo anno, e stimare quelle del prossimo, dice quasi sempre da che parte del bivio ci si trova.
Il primo passo è una scansione, non un capitolato
Chi produce o compra getti con superfici lavorate, zone di tenuta o sezioni a fatica, e oggi li giudica solo in proiezione, ha un modo semplice per capire quanto gli manca: far scansionare un pezzo campione, meglio se uno già contestato o già trovato difettoso a valle, e confrontare la mappa 3D della porosità con quello che il controllo attuale aveva visto. È il percorso con cui PITECH imposta la valutazione: analisi dell'applicazione e dei criteri contrattuali in essere, scansione dimostrativa su un getto reale del cliente con report di porosità su zone funzionali, e una proposta motivata tra service ricorrente e sistema interno, compresa l'onestà di dire quando la radiografia 2D che c'è già è sufficiente. Una porosità si giudica per dove sta rispetto a ciò che deve reggere, prima ancora che per quanto è grande; e la posizione, in proiezione, semplicemente non esiste. Per avviare la valutazione con un pezzo campione basta descrivere getto e requisiti dalla pagina contatti.
Domande frequenti su CT e porosità delle fusioni
La radiografia 2D non basta per controllare la porosità di un getto?
Per una parte consistente della produzione basta, ed è il criterio contrattuale più diffuso: i riferimenti ASTM E505 (pressofusioni di alluminio e magnesio) ed ASTM E2422 (immagini digitali di riferimento per getti di alluminio) permettono di classificare la severità della porosità in proiezione. La proiezione però comprime tutto lo spessore su un'unica immagine: non dice a che profondità sta un poro né quanto è grande davvero in tre dimensioni. Quando il criterio di accettabilità dipende dalla posizione, come per superfici da lavorare, zone di tenuta e sezioni sollecitate a fatica, serve il volume ricostruito dalla tomografia.
Qual è il poro più piccolo che una tomografia industriale riesce a rilevare?
Come regola pratica un poro si rileva in modo affidabile quando il suo diametro copre circa 3–5 voxel della ricostruzione: per un poro da 100 µm serve quindi un voxel intorno ai 20 µm. Uno studio di probabilità di rilevazione pubblicato su NDT&E International (2026) conferma soglie di circa 5 voxel con voxel da 20 µm, che salgono a 6–7 voxel con voxel da 35 µm; con voxel oltre i 25 µm l'effetto di volume parziale degrada la segmentazione e porta a sovrastimare la porosità. La dimensione del voxel dipende dalla dimensione del pezzo inquadrato: è un conto da fare prima di definire il criterio di accettabilità.
Con quali criteri si accetta o si scarta la porosità misurata in CT?
I riferimenti radiografici ASTM E505 ed E2422 classificano la severità dell'immagine in proiezione e restano validi per il controllo radiografico. Per la valutazione su dati CT l'industria usa i fogli di riferimento BDG P 202 (classificazione della porosità su immagini di sezione) e P 203 (estensione tridimensionale, con valutazione su volumi funzionali del getto), mentre la ISO 15708 disciplina esecuzione, interpretazione e qualificazione del sistema. Il criterio va concordato tra cliente e fonderia specificando dimensione del voxel, parametri di analisi e zone funzionali a cui si applica: senza questi dati due misure sullo stesso pezzo possono dare risultati diversi.
Il controllo CT della porosità si fa su tutti i pezzi o a campione?
Nella maggior parte dei casi a campione, con logica di controllo di processo: intensivo in fase di avviamento stampo e messa a punto dei parametri, poi diradato quando il processo è stabile, con la radiografia 2D in linea come screening e la CT come riferimento per la correlazione. Il controllo al 100% in CT si giustifica solo per componenti critici ad alto valore, dove il costo della scansione è piccolo rispetto al costo di un difetto sfuggito. La frequenza giusta dipende dalla stabilità del processo e da cosa chiede il cliente finale.
Meglio il service di tomografia o un sistema CT interno?
La variabile decisiva è il ritmo delle decisioni che dipendono dalla scansione. Per esigenze episodiche, come una qualifica stampo, una contestazione o un'analisi di guasto, il service è la scelta razionale. Quando le scansioni servono ogni settimana, per campionature ricorrenti, avviamenti di pressofusione in cui i parametri si correggono sull'esito della CT o clienti che chiedono report di porosità sui lotti, il tempo di andata e ritorno dal service diventa il collo di bottiglia e il sistema interno ripaga in velocità di iterazione. Il modo più concreto di decidere è contare le scansioni dell'ultimo anno e quelle attese nel prossimo.