Profili cavi ottagonali saldati laser ibrido per albero telescopico di un kite
Un approccio per ridurre il consumo di carburante di grandi navi e portacontainer utilizza un kite per sfruttare l’energia del vento, con un albero telescopico sul ponte che funge da torre di lancio e recupero. Quando il kite viene dispiegato l’albero si estende completamente; quando non è in uso si ritrae. Per un progetto destinato alla Germania, la costruzione di questo albero richiedeva una serie di profili cavi su misura: inseriti l’uno nell’altro, ciascuno di dimensioni diverse, tutti con geometria ottagonale personalizzata e tutti in acciaio al carbonio speciale per uso navale. I profili dovevano essere abbastanza rigidi da garantire un funzionamento sicuro sotto carico, ma il più leggeri possibile per non sovraccaricare la nave.
Rigidità, peso ridotto e tolleranze strettissime
Un albero telescopico pone alla sua struttura esigenze contrastanti. Deve essere abbastanza rigido da sostenere i carichi meccanici durante il lancio e il recupero del kite, ma ogni chilo in più aumenta il peso in alto della nave, quindi il progetto doveva essere il più leggero possibile entro il vincolo di rigidità. Poiché i profili si inseriscono l’uno nell’altro e l’albero deve scorrere in modo fluido in entrambe le direzioni, le tolleranze dimensionali erano strettissime: qualsiasi scostamento nella geometria della sezione avrebbe influito direttamente sul funzionamento meccanico. La specifica richiedeva inoltre un profilo ottagonale su misura, che non è una forma standard a catalogo, e l’acciaio navale speciale D36, un grado certificato per la cantieristica.
Profili ottagonali in D36 da 800×800 mm a 180×180 mm con saldatura laser ibrida
È stata prodotta una serie di profili cavi ottagonali in acciaio navale D36, dal segmento più grande di 800 x 800 mm fino al più piccolo di 180 x 180 mm di dimensione esterna. Ogni profilo è stato unito tramite saldatura laser ibrida con tecnologia laser 3D. La saldatura laser ibrida combina la penetrazione profonda e il basso apporto termico della saldatura laser con la capacità di colmare i giochi della saldatura ad arco, producendo saldature sane con distorsione minima e buone proprietà meccaniche in tutto il giunto. Entrambe le qualità, integrità della saldatura e stabilità dimensionale, erano essenziali perché i profili funzionassero correttamente all’interno di un meccanismo telescopico di precisione.
Contesto applicativo
Questo caso rientra nel segmento cantieristica navale e marittimo di Montanstahl, dove i profili cavi su misura saldati al laser vengono specificati per applicazioni strutturali di precisione su navi e attrezzature offshore. Un albero per la propulsione a kite ne è un buon esempio: deve unire prestazioni strutturali e tolleranze dimensionali strette su diverse dimensioni di sezione, in un acciaio navale certificato. Profili cavi su misura come questi vengono prodotti su progetto del cliente e forniti in tutto il mondo a cantieri navali, produttori di attrezzature marine e armatori.