# Fusione in sabbia > Una forma pressata attorno a un modello, colata una volta e poi disfatta - Data: c. 500 - Epoca: Medioevo - Ambito: [Materiali e chimica](https://lastcodex.org/it/domains/materials/) - Fase: III (Mestieri e città) - Difficoltà: 3/5 - URL: https://lastcodex.org/it/inventions/sand-casting/ La fusione in sabbia dà forma al metallo versandolo nel vuoto che un modello ha lasciato nella sabbia pressata. La forma di sabbia si distrugge dopo ogni colata, ma il modello si usa ancora e ancora, così lo stesso oggetto si può fare molte volte. In Cina si colavano già monete in forme di sabbia in due parti sotto i Wei settentrionali, una dinastia che finì nel 534. ![Fusione in sabbia · Una forma pressata attorno a un modello, colata una volta e poi disfatta](https://lastcodex.org/_astro/plate.Bm0TkM93_1RXYnF.webp) ## Legenda 1. Staffa inferiore 2. Staffa superiore 3. Piano di separazione 4. Bacino e canale di colata 5. Impronta lasciata dal modello 6. Materozza ## Che cos'è La fusione in sabbia dà forma al metallo in una forma fatta di sabbia. Da sola la sabbia non tiene alcuna forma, perciò la si lega con un po' di argilla e acqua, o con olio, finché si compatta saldamente e conserva ogni dettaglio che vi si imprime. Una replica dell'oggetto, il modello, viene circondata di questa sabbia in una cassa e poi tolta, e nel vuoto che lascia si versa il metallo fuso. Quando il metallo si è solidificato si rompe la sabbia, che si può preparare e riusare. Il modello rimane intatto, ed è questa la forza del metodo. Nella fusione a cera persa, usata per gran parte del [bronzo](/it/inventions/bronze/) antico, il modello di cera va perduto a ogni colata, mentre un solo modello di legno può servire per molte forme di sabbia identiche. La sabbia lascia anche sfuggire attraverso di sé il vapore e i gas della colata. In cambio la superficie resta un po' granulosa, e la si lima o la si lavora alla macchina dove conta. La maggior parte delle forme si fa in due casse, dette staffe. Quella in basso è la staffa inferiore, quella in alto la staffa superiore; dei perni le tengono allineate quando si uniscono. La superficie in cui si incontrano è il piano di separazione, e il modello è pensato per poter essere estratto dalla sabbia da entrambe le parti di quel piano. ## Come funziona ![Le due metà di un modello in legno per una piccola puleggia, ciascuna un mezzo disco con la faccia incavata, affiancate tra i trucioli; una metà porta due piccoli perni di legno, l'altra due fori corrispondenti](https://lastcodex.org/_astro/v1.DA8C3imk_23TQFp.webp) _Un modello scomponibile di puleggia: ogni metà si forma in una staffa, e i perni tengono allineate le due metà._ Il modello non è una copia esatta del pezzo finito. Lo si fa un po' più grande, perché il metallo si ritira raffreddandosi, e questo sovradimensionamento dipende dal metallo. I suoi fianchi sono leggermente inclinati, lo sformo, perché lo si possa estrarre senza strappare la sabbia. Il modello di un pezzo rotondo come una puleggia è spesso diviso in due lungo il piano di separazione, con perni che tengono unite le metà. Per fare la forma, il fonditore appoggia una metà del modello su una tavola dentro la staffa inferiore, la spolvera con una polvere distaccante fine perché la sabbia non vi aderisca, riempie la staffa di sabbia e la calca con forza. Si capovolge la staffa inferiore, vi si posa sopra la superiore con l'altra metà del modello e si calca anche questa attorno a due bastoncini tondi che lasceranno il canale di colata e la materozza. Si separano le staffe, si estrae il modello, si taglia un breve canale, l'attacco, dal piede del canale di colata all'impronta, e si richiude la forma. Il metallo versato nel bacino scende lungo il canale di colata ed entra per l'attacco nell'impronta, spingendo fuori l'aria attraverso la materozza e attraverso sottili sfiati punzonati nella sabbia. La materozza è una riserva. Raffreddandosi, il getto si ritira e richiama metallo liquido dalla materozza, che è posta e dimensionata in modo da solidificare per ultima, così che il cono di ritiro si formi nella materozza e non nel pezzo. Un oggetto cavo, come un tubo o una campana, ha bisogno di un'anima: una forma a parte in sabbia legata, posta nella forma per tenere il metallo fuori dallo spazio che occupa. ## Come si fa Questa colata usa peltro senza piombo, una lega di stagno che fonde a una temperatura molto più bassa del bronzo o del ferro, abbastanza bassa per un piccolo cannello a gas, come nei laboratori di tecnologia delle scuole. È comunque abbastanza caldo da provocare ustioni profonde. **Procurarsi il materiale.** Servono una piccola staffa di legno in due parti con perni di centraggio, due piccoli morsetti o un peso piatto e pesante per tenerla chiusa, terra verde da fonderia già pronta, una polvere distaccante fine come il talco, un calcatoio o un corto bastone tondo, una tavola liscia e piana, un setaccio a maglia larga, due bastoncini tondi di legno per il canale di colata e la materozza, un filo di ferro sottile, un mestolo o un crogiolo d'acciaio con manico lungo, un cannello o un bruciatore a gas e qualche centinaio di grammi di peltro senza piombo venduto per la fusione. Per un primo modello conviene una forma piena e semplice senza sottosquadri, come un disco, un medaglione liscio o un piccolo blocco dai fianchi inclinati. ![Una mano aperta tiene un pezzo di terra verde bruna stretto nel pugno, con le impronte delle dita, spezzato nettamente in due e senza sbriciolarsi, sopra un mucchio di sabbia con una piccola paletta infilata](https://lastcodex.org/_astro/v2.C6BK1ooT_Z1sMkgf.webp) _La sabbia pronta per formare conserva la forma del pugno e si spezza nettamente in due, senza sbriciolarsi né attaccarsi alla mano._ **Preparare la sabbia.** Setacciare la sabbia per rompere i grumi. Stringerne una manciata: deve conservare la forma del pugno e spezzarsi nettamente in due senza sbriciolarsi. Se si appiccica o si spalma sulla mano è troppo umida; stenderla perché asciughi un po'. Se si sgretola, aggiungere un po' d'acqua, mescolare e aspettare prima di riprovare. **Calcare la staffa inferiore.** Mettere la staffa inferiore capovolta sulla tavola, posare il modello piatto al centro della tavola e spolverarlo di polvere distaccante. Setacciare uno strato di sabbia sul modello, premerlo attorno con le dita, poi riempire la staffa e calcare con decisione dappertutto, più delicatamente vicino al modello. Spianare la superficie con un regolo. Capovolgere la staffa insieme alla tavola. **Calcare la staffa superiore.** Spolverare di polvere la sabbia scoperta e il modello. Posare la staffa superiore sull'inferiore, piantare il bastoncino del canale di colata nella sabbia della staffa inferiore un po' di lato rispetto al modello e quello della materozza sul modello, dalla parte opposta, poi calcare la staffa superiore allo stesso modo. Sfilare i due bastoncini ruotandoli leggermente e modellare un piccolo bacino in cima al canale di colata. Punzonare con il filo alcuni sfiati fino a poco sopra il modello. **Aprire, estrarre, richiudere.** Sollevare la staffa superiore ben dritta e metterla da parte. Battere leggermente il modello per staccarlo ed estrarlo con cura. Tagliare un attacco poco profondo nella staffa inferiore, dal piede del canale di colata all'impronta, riparare gli spigoli rotti e soffiare via i granelli sciolti. Rimettere la staffa superiore sui perni e posare la forma chiusa su un letto di sabbia asciutta. I perni tengono soltanto allineate le staffe: stringere le due staffe con i morsetti, oppure posare il peso sulla staffa superiore lontano dal canale di colata e dalla materozza, perché il metallo liquido non possa sollevarla durante la colata. **Fondere e colare.** Fondere il peltro nel mestolo con il cannello e togliere le scorie con un cucchiaio d'acciaio asciutto. Versare con un getto continuo nel bacino finché il metallo compare in cima alla materozza, senza fermarsi a metà. Lasciar raffreddare la forma per qualche minuto, romperla, tagliare il canale di colata e la materozza e limare i bordi. > **Sicurezza.** Indossare occhiali di sicurezza con visiera, guanti di cuoio, un grembiule di cuoio o di tela pesante di cotone, scarpe chiuse di cuoio e abiti lunghi di cotone o lana, perché le fibre sintetiche fondono sulla pelle. Ogni attrezzo e ogni pezzo di metallo devono essere asciutti e caldi prima di toccare il metallo fuso: l'acqua intrappolata sotto il metallo caldo diventa vapore e lo proietta fuori. Usare solo peltro senza piombo venduto per la fusione; non fondere mai piombo, vecchio peltro, lega per saldatura o rottami di composizione sconosciuta, perché alcuni liberano fumi tossici. ## Storia ed evoluzione La sabbia lascia poche tracce una volta rotta la forma, e questo rende difficile seguirne gli inizi. Forme modellate in pietra e argilla esistono fin dagli inizi della metallurgia. In Cina monete decorate su entrambe le facce venivano colate in forme di sabbia in due parti già sotto i Wei settentrionali, che regnarono fino al 534, al posto delle forme di pietra e argilla delle zecche più antiche. Dai Sui e dai Tang fino ai Qing, le zecche cinesi colarono le loro monete in forme di sabbia in cui si imprimevano monete madri. ![Un albero di monete cinese in bronzo posato su un'asse di legno accanto a una lima: un fusto centrale con brevi rami ai due lati, ciascuno terminante con una moneta rotonda dal foro centrale quadrato, otto monete in tutto, quattro per lato](https://lastcodex.org/_astro/v3.D096Z_n3_13aXsm.webp) _Un albero di monete: i pezzi escono dalla forma ancora uniti al metallo che riempiva i canali, poi vengono staccati e limati._ In Europa le prime descrizioni chiare della formatura in sabbia si trovano nei trattati del Rinascimento. Nel 1540 la *Pirotechnia* del fonditore senese Vannoccio Biringuccio descriveva la formatura di piccoli oggetti in casse e in telai, con cenere spolverata sul modello perché la sabbia non vi aderisse. I fonditori finirono per usare la sabbia per metalli di ogni genere. Nella Francia del Settecento le zecche colavano l'oro e l'argento in telai di sabbia per ottenere le lamine da cui si tagliavano i tondelli. Nel 1707 Abraham Darby, che allora lavorava a Bristol, brevettò un modo di colare pentole di ferro nella sola sabbia, senza terra né argilla, con modelli che si potevano formare ancora e ancora. Pentole di ghisa se ne facevano già, ma in forme di terra che bisognava costruire e cuocere per ogni getto; le forme di terra verde umida di Darby si facevano molto più in fretta, e dal 1709 la ghisa del suo altoforno a coke di Coalbrookdale si adattava bene a esse. La fusione in sabbia produsse poi i blocchi motore, i corpi pompa, i basamenti delle macchine e i tubi dell'età industriale, e oggi le fonderie calcano le forme con le macchine. ## Dati chiave - Forme di sabbia in due parti in Cina: Sotto i Wei settentrionali (386–534), per le monete - Terra verde: Sabbia legata con argilla e inumidita con acqua - Pirotechnia di Biringuccio: 1540: formatura in casse e telai - Brevetto di Abraham Darby: 1707: pentole di ferro colate in terra verde ## Richiede - [Bronzo](https://lastcodex.org/it/inventions/bronze/): Rame e stagno, più duri insieme (c. 3300 a.C.) ## Fonti - [Sand casting in the Islamic World, in Verborgenes Wissen (Berlin Studies of the Ancient World 35, 2016), pp. 263–276](https://edition-topoi.org/article/1019-sand-casting-in-the-islamic-world), Susan La Niece, Edition Topoi - [The unearthed bronze coin molds and the evolution of coin technology in the Warring States period and Qin-Han dynasties (Chinese Archaeology, 2020)](https://doi.org/10.1515/char-2020-0014), Juan Huang, De Gruyter - [Breaking the mould: a history of sand mould casting in Western Europe based on early written sources, in Sources on Art Technology (2016), pp. 79–87](https://dare.uva.nl/id/e0ef63da-752f-4955-b6cb-33a8419e9db7), T. P. C. Beentjes, Archetype Publications - [Vannoccio Biringuccio, Scientist of the Day](https://www.lindahall.org/about/news/scientist-of-the-day/vannoccio-biringuccio), Linda Hall Library - [De la Pirotechnia (Vannoccio Biringuccio)](https://digital.sciencehistory.org/works/n888ils), Science History Institute - [Monnoyage, in L'Encyclopédie, 1st edition, vol. 10 (1765), pp. 663–666](https://fr.wikisource.org/wiki/L%E2%80%99Encyclop%C3%A9die/1re_%C3%A9dition/MONNOYAGE), Diderot and d'Alembert (ed.), Wikisource - [A question of grey or white: Why Abraham Darby I chose to smelt iron with coke](https://hmsjournal.org/index.php/home/article/download/98/95/95), Richard Williams, Historical Metallurgy Society - [18th-century ironfounding: coke iron, air furnaces and cupolas (Historical Metallurgy 47.2, 2013)](https://hmsjournal.org/index.php/home/article/download/99/96), Peter King, Historical Metallurgy Society - [2.008 Design and Manufacturing II, lecture on casting (2004)](https://mitocw.ups.edu.ec/courses/mechanical-engineering/2-008-design-and-manufacturing-ii-spring-2004/lecture-notes/19casting.pdf), MIT OpenCourseWare - [Casting technology, lecture 4: riser and gating system design](https://mae.apps.uotechnology.edu.iq/wp-content/uploads/2025/01/4GM-CT-Lecture-4-Riser-and-gating-system-Design-.pdf), University of Technology, Iraq, Department of Mechanical Engineering - [GL474 Casting metals in D&T](https://dt.cleapss.org.uk/Resource/GL474-Casting-metals-in-D-T.aspx), CLEAPSS - [Pewter casting](https://www.stem.org.uk/node/28319), STEM Learning (Technology Enhancement Programme) - [Pewter furnace](https://blogs.gre.ac.uk/designsupport/model-workshop/workshop-equipment/pewter-furnace/), University of Greenwich, Design Support - [Greensand](https://forum.backyardmetalcasting.com/greensand.html), Backyard Metal Casting - [Utilizing the Compactability Test to Optimize Green Sand Quality](https://www.simpsongroup.com/using-the-compactability-test-to-optimize-green-sand-quality), Simpson Technologies - [Mint Metal Mining and Minting in Sichuan, 1700–1900 (doctoral dissertation, Universität Tübingen), pp. 240–241](https://publikationen.uni-tuebingen.de/xmlui/bitstream/handle/10900/47027/pdf/CAO_Jin.pdf?isAllowed=y&sequence=1), Cao Jin, Universität Tübingen - [Mold Assembly in Castings (2025)](https://www.steel-foundry.com/blog/mold-assembly-in-castings), RMC Casting Foundry Fatti verificati il 2026-10-20. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/it/inventions/sand-casting/ · © The Last Codex. Testi, tavole e figure: CC BY-NC-ND 4.0.