Listelli guida laminati a caldo per la produzione di aste Kelly
I listelli guida sono piccole sezioni saldate lungo i tubi di un’asta Kelly, e decidono se il gruppo telescopico scorre in modo fluido o si blocca sotto carico. Tradizionalmente vengono prodotti mediante laminazione a caldo seguita da trafilatura a freddo, con la seconda operazione necessaria per raggiungere la classe di tolleranza e aumentare le proprietà meccaniche. Montanstahl ha sviluppato un processo di laminazione che raggiunge entrambi gli obiettivi da solo, grazie a un controllo di processo accurato e ad attrezzature ottimizzate, così che i listelli escono ora dal laminatoio pronti all’uso, con meno passaggi e tempi di consegna più brevi.
Che cosa fa un listello guida in un’asta Kelly
Le aste Kelly sono componenti centrali dei sistemi di perforazione a rotazione e trasmettono coppia e spinta dalla macchina all’utensile sul fondo del foro. Sono costruite come tubi d’acciaio telescopici e devono sopportare carichi meccanici elevati per tutta la durata dei lavori di fondazione profonda, con ogni elemento che scorre nel successivo mentre l’intero gruppo è sollecitato a torsione. I listelli guida sono saldati lungo i tubi per mantenere l’allineamento, consentire un movimento telescopico fluido e contribuire alla stabilità strutturale dell’asta. La loro produzione prevedeva finora la laminazione a caldo seguita dalla trafilatura a freddo, passaggio aggiuntivo necessario per ottenere tolleranze strette e migliorare le proprietà meccaniche. Il problema è quanto costa questo passaggio, perché allunga i tempi e aumenta le spese di produzione, e la penalizzazione cresce con geometrie complesse o grandi volumi, esattamente le condizioni tipiche della costruzione di macchine, dove questi componenti vengono prodotti in serie.
Eliminare un passaggio senza perdere ciò che garantiva
Il progetto fissava quattro requisiti da rispettare insieme. I listelli dovevano essere prodotti con la sola laminazione a caldo, senza fase di trafilatura a freddo, che è l’obiettivo stesso dell’operazione. Le tolleranze dimensionali dovevano restare strette su tutta la lunghezza della sezione, non solo alle estremità dei campioni, perché un listello saldato per diversi metri su un tubo trasferisce ogni variazione direttamente nel gioco di scorrimento del giunto telescopico. Le proprietà meccaniche richieste andavano mantenute, poiché il listello è integrato strutturalmente nell’asta Kelly e porta carico anziché limitarsi a guidare. Infine il risultato doveva essere un’alternativa davvero conveniente alla produzione tradizionale, non un risparmio marginale. La difficoltà è che la trafilatura a freddo svolgeva due compiti insieme, calibrare la sezione e incrudire il materiale, quindi un processo di sola laminazione deve compensare entrambi.
Contesto applicativo
Montanstahl ha sviluppato un processo di laminazione a caldo che soddisfa i requisiti dimensionali e meccanici senza trafilatura a freddo. Il risultato nasce da un controllo di processo preciso e da attrezzature ottimizzate, con progettazione dei cilindri, gestione della temperatura e sequenza delle passate impostate in modo che la sezione raggiunga le quote finali entro la banda di tolleranza direttamente al laminatoio, con prestazioni costanti da un lotto all’altro. Eliminare la fase aggiuntiva riduce complessità e costi preservando la qualità e l’affidabilità richieste da un’applicazione su asta Kelly, e i clienti ricevono un prodotto finito con meno passaggi e tempi di consegna più brevi, senza compromessi sull’integrità strutturale. I listelli sono prodotti in acciai legati da bonifica, che consentono di impostare le proprietà meccaniche con il trattamento termico specificato. I controlli dimensionali continui fanno parte della gestione della qualità Montanstahl, e le domande su quale processo sia adatto a una data geometria trovano risposta nelle Q&A tecniche.