Profili in duplex per sistemi di nastri trasportatori nel settore minerario
A volte la cosa più utile che un fornitore possa fare è mettere in discussione un requisito mai esaminato. Mato GmbH, specialista di primo piano nei sistemi di nastri trasportatori, utilizzava profili estrusi e trafilati a freddo in acciaio inossidabile 304, un percorso che per essere riprodotto avrebbe richiesto quattro o cinque passate di trafilatura, con costi conseguenti. L’analisi del disegno insieme al cliente ha mostrato che gli angoli arrotondati ereditati dall’estrusione non erano necessari per l’applicazione, aprendo la strada a una sezione a spigoli vivi prodotta mediante saldatura laser in duplex 2205, a costo inferiore e con tolleranze più strette.
Mettere in discussione una geometria ereditata dal processo
Nel settore minerario ogni materiale è esposto a condizioni di lavoro estremamente difficili, con attrezzature che devono resistere contemporaneamente ad abrasione, sostanze chimiche e acqua. L’acciaio al carbonio si danneggia rapidamente in questo ambiente, per cui le soluzioni vengono cercate sempre più spesso tra i gradi inossidabili, e i profili speciali in un’ampia gamma di qualità di acciaio sono diffusi nel settore minerario e delle cave. Il cliente, specializzato in sistemi di nastri trasportatori, utilizzava una sezione in acciaio inossidabile 304 ottenuta per estrusione seguita da trafilatura a freddo. Riprodurre quel profilo avrebbe richiesto quattro o cinque passate di trafilatura, un’operazione complessa e costosa, e così il confronto si è spostato sulla forma stessa. Gli angoli arrotondati del disegno non erano affatto un requisito funzionale. Erano una conseguenza della matrice di estrusione e, una volta chiarito questo, la sezione ha potuto essere riprogettata con spigoli vivi e un diverso percorso produttivo.
Costi più bassi senza rinunciare a resistenza e tolleranze
Tre condizioni hanno definito il cambiamento. La prima era commerciale: l’obiettivo era ridurre i costi utilizzando una tecnologia produttiva diversa dall’estrusione a caldo, possibile solo dopo aver confermato che gli angoli arrotondati non erano vincolanti. La seconda era tecnica, perché il prodotto finito doveva comunque rispettare le specifiche di resistenza e tolleranza della sezione sostituita; una riprogettazione che fa risparmiare ma perde prestazioni meccaniche non è un risparmio per un componente che lavora all’interno di un sistema di trasporto. La terza riguardava la verifica: era necessario un controllo approfondito per garantire precisione e uniformità dei profili, perché un nuovo percorso produttivo deve dimostrare il proprio valore barra dopo barra e non solo sul primo campione. La questione tecnica sta al centro di queste condizioni. La saldatura laser costruisce la sezione a partire da componenti preparati, quindi le proprietà del profilo finito dipendono dal materiale di partenza e dal controllo del giunto.
Contesto applicativo
Montanstahl ha proposto un profilo prima trafilato a freddo e poi saldato al laser, un’opzione resa possibile solo dopo aver rinunciato all’angolo arrotondato, che sostituisce diverse passate di trafilatura con un’unica sequenza efficiente. L’acciaio inossidabile duplex 2205 è stato scelto per le sue superiori proprietà meccaniche, che consentono alla nuova sezione di eguagliare il comportamento del predecessore trafilato a freddo riducendo i costi e mantenendo tolleranze strette. Inoltre, un controllo al 100% di tutte le barre garantisce una qualità costante sull’intera produzione, un approccio integrato nella gestione della qualità di Montanstahl e particolarmente rilevante quando un componente collaudato passa a un nuovo percorso produttivo. Sezioni su misura di questo tipo vengono prodotte come profili speciali su disegno del cliente, e le domande sulla riprogettazione di una sezione esistente per una tecnologia diversa trovano risposta nelle Q&A tecniche.