Stampaggio a caldo dell’acciaio: old but gold
Modellare i metalli mediante il riscaldamento non è propriamente la più nuova delle idee. Quali sono le ragioni del suo successo evergreen?
Principalmente, questa tecnica si fa apprezzare perché conferisce ai pezzi elevate proprietà meccaniche. E poi… siamo tutti del mestiere, vero? Per cui non pare brutto dirlo: noi ci teniamo al portafoglio.
Quindi, processo a costi competitivi e pezzi ok. Cosa vorreste di più? Magari, sapere bene come funziona. E sono qui per raccontartelo.
Come stampo a caldo? Otto step ed è fatta!
Lo stampaggio dell’acciaio a caldo è un processo produttivo complesso, i cui passaggi possono però essere schematizzati. Eccoli qui di seguito, le sette meraviglie del mondo più una:
Primo step
effettuato uno studio finalizzato a definirne forma e dimensioni, si provvede al taglio degli spezzoni della barra
Secondo step
gli spezzoni vengono riscaldati nei forni, ad una temperatura che varia (da 950 °C a 1280 °C circa) in relazione alle caratteristiche del materiale. La fase è cruciale e dal suo buon esito dipende la fattibilità di tutte le operazioni che seguono!
Terzo step
entrano in gioco le presse per la sbozzatura degli spezzoni. Più è complessa la forma dell’elemento da stampare, maggiore sarà la necessità di sbozzarne la sagoma. In questo modo, infatti, nello stampo andrà a ‘finire’ un pezzo già molto simile all’oggetto che si vuole ottenere.
Quarto step
il materiale va allo stampaggio. Lo spezzone sbozzato viene inserito sopra il mezzo stampo inferiore, sopra l’incudine di una pressa. La pressione della mazza superiore sulla traversa inferiore fa il resto: ecco il nostro pezzo sottoposto a deformazione plastica a caldo.
Quinto step
la “matrice”, uno stampo dedicato, che viene montato solitamente su una pressa meccanica ad eccentrico o su una pressa oleodinamica, Il ci libera di tutto il materiale in eccesso.
Sesto step
è l’ora del trattamento termico. Tra ricottura o bonifica la scelta oscilla tenendo conto della tipologia del materiale e delle caratteristiche meccaniche che gli si vogliono conferire. Ma ti dico di più: con la normalizzazione si rende uniforme la durezza del materiale in ogni parte del pezzo; con la ricottura si rende più dolce il materiale e più agevole l’asportazione del truciolo. E la bonifica, invece, garantisce esistenza e tenacità anche nei punti che si trovano all’interno del pezzo.
Settimo step
via l’ossido! Al termine di tutte le operazioni la superficie del pezzo appare ingombra di croste di ossido, che devono essere rimosse prima di passare alle lavorazioni alle macchine utensili per l’asportazione del truciolo. Qui c’è da scegliere tra:
- decapaggio (processo chimico attraverso bagni acidi)
- sabbiatura e granigliatura, processi simili in cui l’eliminazione delle croste di ossido avviene tramite dei getti violenti di sabbia o graniglia contro la superficie dei pezzi.
Ottavo step
il momento conclusivo è ovviamente dedicato al controllo, secondo un piano di campionamento prestabilito. Di norma si controllano:
- la durezza del materiale e
- le dimensioni tenendo conto specialmente dei sovrametalli di lavorazione e utilizzando strumenti di misura tarati da un laboratorio esterno accreditato.
Un pezzo stampato a caldo ha molte carte in regola
Ma scusa, dirai tu (mi sembra di sentirti). Posso sbizzarrirmi con pezzi provenienti da fusione, laminazione e sinterizzazione… è vero! E io non sto cercando di convincerti a fare le tue scelte, ma di suggerirti che, prima di una scelta, una chiacchierata magari ci sta!
E qualcos’altro da dire, sempre in tema di stampaggio a caldo, ce l’ho. Lo concentro in poche righe qui sotto, ma sono sempre in SteelBetter per parlartene e darti più informazioni.
Comunque, ecco un sintetico ritratto di un pezzo stampato a caldo, che ti offre:
- massima resistenza meccanica ottenibile, per effetto della compattazione del materiale e alla disposizione delle fibre;
- peso ridotto, perché si possono ridurre le dimensioni e gli spessori a parità di resistenza meccanica;
- fusioni di precisione con tolleranze dimensionali molto ristrette.
- eliminazione dei difetti come porosità, cavità o incrudimenti, dovuta alla materia prima di cui è fatto il pezzo ed all’elevatissima compressione applicata per ottenerne la deformazione plastica.
Insomma… mi limito a farti osservare l’ovvio. Con caratteristiche di questo genere, lo stampato vince tutto quando si tratta di elementi di sicurezza per auto e aerei. E sai bene che potrei continuare.
E anzi no, fammi continuare:
- la qualità del prodotto è migliore perché è fatta di materiale grezzo.
- la lucidatura è più economica e il lavoro di finitura è meno esigente.
- la qualità estetica dei pezzi è superiore ad altri processi di trasformazione.
- la timbratura consente la fabbricazione da 100 o 200 pezzi all’ora per grandi volumi come parti di carrozzeria di autovetture o 3000-4000 di ricambio per piccoli pezzi.
SteelBetter ha le carte in regola per consigliarti
Non è mia intenzione influenzare la tua scelta, ma vorrei metterti nelle condizioni di aver ben chiara la direzione da prendere. Non intendo nasconderti che, a dispetto di tanti pregi che ti ho fatto presenti fin qui, lo stampaggio a caldo ha pure qualche ‘controindicazione’.
Richiede infatti un certo tempo di preparazione perché gli utensili, lo spintone e la matrice, sono strumenti costosi, e necessitano di un know-how specifico. La matrice deve essere rilucidata per non creare strappi sul piatto di acciaio. Il ritiro del pezzo metallico, dopo la rimozione dello spuntone, può sempre generare una distorsione del pezzo, ed è perciò di vitale importanza il maggior lasso di tempo possibile prima di rimuoverlo.
Come sempre, in SteelBetter non amiamo quello che è più facile ma vogliamo individuare con te, affiancandoti, proprio quel processo, quella strumentazione, quei trattamenti capaci di farti arrivare all’obiettivo che hai scelto.
L’informazione è un valore prezioso e condividerla significa aprire strade più sicure ed esporsi sempre e sempre meno a danni, ad una commesse (se non alla reputazione!) andata in fumo. Anche a lavorare si impara, noi ne siamo da sempre convinti, e tu? Possiamo farlo gomito a gomito, da adesso o da quando ne avrai bisogno.