Impianti di impregnazione: Uno strumento performante in aiuto all’industria 4.0

Nella fonderia i pezzi vengono realizzati colando del metallo liquido all’interno di una cavità presente in una forma, nella quale il metallo raffredda e solidifica. Una volta solidificato il pezzo viene estratto dalla forma.

Durante questo processo, vista anche la complessità della geometria dei pezzi, piccole quantità di gas restano imprigionate all’interno del metallo fuso e nella fase di raffreddamento si generano delle microporosità all’interno della fusione.

Le lavorazioni meccaniche, asportando una piccola quantità di materiale, accentueranno il numero di microporosità e se queste diventano comunicanti da una parete all’altra del manufatto si possono generare delle perdite di fluido.

Immaginiamo ad esempio un motoriduttore la cui carcassa contiene dell’olio, una testa motore od un basamento che abbiano delle microporosità passanti nel circuito di lubrificazione o di raffreddamento… O più semplicemente un semplice rubinetto dell’acqua della cucina…. Il particolare sarebbe inutilizzabile. 

A risolvere il problema delle microporosità passanti viene in aiuto il trattamento di impregnazione metalli – sigillatura delle microporosità, che grazie anche allo sviluppo di nuovi prodotti performanti (resine termoindurenti a base di metacrilato) consente di recuperare i manufatti lavorati con microporosità passanti garantendo a questi la stessa vita utile dello stesso componente che non presentasse alcun difetto strutturale.

Come avviene il processo 

Il materiale da trattare viene introdotto in un cesto di lavorazione e portato all’interno di un’autoclave ove sul fondo è posta una resina termo indurente. In questo passaggio viene creato da prima un grado vuoto (vuoto a secco per svuotare le microporosità dall’aria) poi, tramite un sistema di pistoni, il cesto contenente il materiale viene sommerso dalla resina e si continua mantenendo il vuoto in autoclave (vuoto bagnato). Nella terza fase viene ripristinata la pressione atmosferica all’interno dell’autoclave mantenendo il cesto immerso nella resina: in questo modo per effetto del vuoto creato ad hoc nelle microporosità dei particolari queste assorbiranno la resina sino a riempirsi completamente, la pressione atmosferica spinge sulla resina liquida e questa penetra nelle microporosità nelle zone più profonde.

Una leggera centrifuga e, in vasche successive, un lavaggio ed un risciacquo garantiranno la perfetta pulizia dei manufatti avendo completamente eliminato la resina che li bagnava (pure dai fori ciechi e/o filettati) mentre la resina resterà solamente all’interno delle microporosità in cui dovrà agire.

L’ultima fase è la polimerizzazione: i manufatti presenti all’interno del cesto vengono portati all’interno di una vasca con acqua a 90°c. In questa condizione la resina liquida presente all’interno delle microporosità dopo alcuni minuti da liquida diventerà solida per effetto di una reazione di polimerizzazione e le perdite di fluidi o di pressione in quei manufatti totalmente recuperati. Un’adeguata attrezzatura e particolari additivi chimici garantiranno che i manufatti non si ammacchino o che il metallo si possa ossidare.

Il trattamento ed i prodotti da utilizzare rispettano le norme mil. 17563 e mil. 276a rifatte dal ministero della marina militare statunitense.

Tuttavia, nonostante l’utilizzo di impianti e prodotti sempre più sofisticati, il trattamento di impregnazione (sigillatura delle microporosità) è sempre stato visto dalle aziende come un rimedio e non come uno strumento di progettazione.

Sembra quasi una colpa, un peccato che le fonderie devono espiare e nascondere a suon di € accollandosi in segretezza i costi del trattamento!

Riportiamo il tutto sul corretto binario: non esistono particolari fusi senza la presenza di microporosità e non esistono componenti che garantiscano il 100% alla prova di tenuta. La formazione di micro canali passanti all’interno della fusione è insito nel processo stesso. La fonderia potrà ridurne le dimensioni ed il numero, ma da un lato dovrà poi sempre confrontarsi con la fattibilità e velocità del processo proprio per non aumentare in modo esponenziale i costi rendendo il manufatto invendibile per un prezzo fuori mercato.

L’impregnazione è pertanto un trattamento ad alta tecnologia che genera un valore aggiunto ai componenti stessi aumentandone le performance e la vita utile; alla pari di un trattamento super fiale, lavorazione meccanica, lavaggio o verniciatura.

Comprereste un rubinetto per la cucina senza che questo sia rivestito galvanicamente?? Un’autovettura senza zincatura e successiva verniciatura??
Assolutamente no!! Il metallo base si ossiderebbe nel giro pochi giorni sino a deteriorarsi dopo poco tempo.
Qualcuno potrebbe obiettare, ma certo il metallo base si ossida di suo se non vi è nessuna protezione… 

Certo… Ma lo stesso allora deve valere per il processo di fusione, le microporosità non sono una colpa della fonderia, ma sono insite nel processo stesso.
Abbandoniamo le cantine, i terzisti che eseguono questo trattamento… 

Grazie ai moduli AQUASEALER® questi possono essere progettati, costruiti ed inseriti nella linea produttiva per ogni articolo che deve poi effettuare un test /collado di tenuta.

La fusione seguira’ pertanto questa linea:

  • Lavorazione meccanica
  • Lavaggio AQUAROLL®
  • Impregnazione sistema AQUASEALER®
  • Test di tenuta 
  • Linea di montaggio

Un eventuale particolare che non passasse il test di tenuta dovrà essere rifuso (se già con un trattamento di impregnazione il particolare risulta scarto significa che la microporosità presente non è poi micro… Il particolare non verrà recuperato a tutti i costi e non finirà poi sul mercato).

Sareste contenti di acquistare un’auto la cui testa ha subito 2-3-4 ciclo di trattamento tanto per farle passare il test di tenuta e poi dopo poche migliaia di km iniziano i problemi??  Solo per fare un esempio!!

Il cliente garantisce il 100% di trattamento su tutti i pezzi (quindi meno costi di tracciabilità), la produzione viene effettuata nello stesso stabilimento cancellando tutti quelli che sono i costi legati alla logistica, tempi di trasporto e manipolazione dei manufatti dai contenitori. I prodotti utilizzati sono certi e non legati alle differenze di costo sul mercato.

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