Guide estruse a caldo per sistemi di movimentazione elicotteri a bordo
Un sistema di movimentazione elicotteri a bordo è una soluzione ingegneristica di precisione progettata per spostare e posizionare in sicurezza gli elicotteri sulle navi militari, sia sul ponte sia in hangar. Impiegati soprattutto su fregate e portaerei, questi sistemi devono funzionare in modo affidabile in condizioni di mare difficili, tra movimenti della nave, salsedine e carichi meccanici legati alla manovra di un velivolo da diverse tonnellate su un ponte in movimento. Il sistema di movimentazione elicotteri a bordo Type 210 del cliente di Montanstahl nel settore della difesa rappresenta l’ultima evoluzione in questo campo e consente lo spostamento trasversale degli elicotteri sulla nave senza sforzo aggiuntivo. Questa capacità unica ha richiesto soluzioni ingegneristiche su misura, al di là di una fornitura standard. Montanstahl ha progettato e prodotto quattro profili estrusi a caldo su misura in acciaio inossidabile 1.4571 (316Ti) e duplex 1.4462, poi saldati a formare guide lunghe fino a 15 metri e del peso di circa 1,6 tonnellate ciascuna, saldate direttamente sul ponte della nave.
Dalla doppia guida alla soluzione in due parti: progettare attorno a un limite dimensionale
Il progetto originario prevedeva un’unica sezione a doppia guida di circa 310×155 mm. Non è stato possibile realizzarla perché l’ingombro della sezione superava le capacità produttive per un singolo estruso di quelle dimensioni. È stata quindi sviluppata una soluzione in due parti, suddividendo la sezione della guida su due profili estrusi separatamente e poi saldati tra loro. Questo ha introdotto un nuovo problema: ciascun profilo della soluzione in due parti era nettamente al di sotto del peso minimo al metro necessario perché il processo di estrusione funzioni in modo efficiente e con qualità costante. Aumentare semplicemente lo spessore delle pareti per raggiungere il peso minimo senza aggiungere geometria funzionale non era accettabile, perché avrebbe aggiunto massa inutile a una struttura navale in cui il peso è un vincolo di progetto. La soluzione ha richiesto una stretta collaborazione ingegneristica tra Montanstahl e il cliente per ridisegnare la geometria della sezione in modo che il materiale aggiunto avesse una funzione nel sistema di guide. È una delle capacità che distinguono l’estrusione a caldo dagli altri processi produttivi: consente geometrie di sezione complesse con sottosquadri, forme interne e spessori variabili che non si ottengono con la sola laminazione o saldatura laser.
316Ti e duplex 1.4462: la scelta dei materiali per un’applicazione marina permanente
Le guide saldate sul ponte di una nave sono componenti strutturali permanenti che operano in uno degli ambienti più corrosivi dell’industria: l’atmosfera marina unisce sali di cloruro, umidità, usura meccanica e, nel caso delle navi militari, immersioni periodiche o forti spruzzi. L’acciaio inossidabile 1.4571 (316Ti) è stato scelto per la combinazione di resistenza ai cloruri potenziata dal molibdeno e stabilizzazione al titanio, che impedisce la sensibilizzazione nelle zone saldate e mantiene la resistenza alla corrosione attorno alle saldature per tutta la vita utile della struttura. Il duplex 1.4462 offre un carico di snervamento circa doppio rispetto al 316L a parità di resistenza alla corrosione, consentendo di dimensionare le sezioni per i carichi strutturali senza il peso aggiuntivo che comporterebbe una sezione austenitica equivalente. Entrambi i gradi sono disponibili presso Montanstahl come profili estrusi a caldo con geometrie di sezione su misura. Per ulteriori informazioni sulla scelta dei gradi per applicazioni marine e navali, le Q&A tecniche di Montanstahl illustrano le principali differenze tra acciai inossidabili austenitici, duplex e altolegati.
Contesto applicativo
Questo progetto rientra nel segmento Difesa di Montanstahl, dove profili speciali estrusi a caldo in acciaio inossidabile e leghe ad alte prestazioni vengono specificati per equipaggiamenti navali, sistemi di bordo e infrastrutture per la difesa che richiedono geometrie di sezione complesse, resistenza alla corrosione di grado marino e co-progettazione con il cliente. L’estrusione a caldo è il processo produttivo che rende economicamente sostenibili profili strutturali su misura in 316Ti e inox duplex nelle quantità e con la complessità di sezione richieste dalle applicazioni navali. Le competenze di Montanstahl nell’estrusione a caldo coprono un’ampia gamma di gradi inossidabili, duplex, leghe di nichel e titanio, con prototipi a partire da una singola barra e produzione in serie fino a barre da 16 metri. Profili di questo tipo vengono forniti a progetti navali e per la difesa in tutto il mondo.