Trattamenti di finitura superficiale: Micropallinatura

Rubrica: Trattamenti di finitura superficiale

Titolo o argomento: Migliorare le caratteristiche delle superfici dei metalli

Micropallinatura

La pallinatura dell’ acciaio (shot peening) consiste in un trattamento superficiale realizzato su componenti meccanici al fine di migliorarne le prestazioni durante le sollecitazioni. Ambiti tecnologici dove la pallinatura risulta essenziale sono rappresentati dall’aerospaziale e dal settore automobilistico. In genere la pallinatura dell’acciaio rappresenta l’ultimo dei trattamenti eseguiti, dopo quelli di natura termochimica come la nitrurazione e la cementificazione. La pallinatura viene eseguita a freddo, mediante le pallinatrici. Queste macchine indirizzano un getto molto violento di cilindretti o pallini sferici di ghisa, acciaio, vetro o ceramica contro la superficie dell’oggetto che subisce così un martellamento continuo. Il processo causa una deformazione plastica di qualche decimo di millimetro all’oggetto che ne migliora sensibilmnte la resistenza a fatica. La pallinatura dell’acciaio ricorda molto la sabbiatura per il suo svolgimento, ma la finalità è molto piu verosimile a quella della rollatura in quanto si punta più sulla malleabilità che sulla corrosione. Il risultato finale della pallinatura dell’acciaio è dato dalla durezza della graniglia utilizzata, dalla velocità e dalla portata del getto, dall’intensità e dalla distanza del pezzo, ma anche dalla dimensione dei pallini. Un effetto secondario ottenuto dalla pallinatura dell’acciaio è una forma di satinatura del materiale che ha subito il trattamento, a causa delle microcavità generate che riducono la luce riflessa sul materiale.

Pallinatura superficiale

La palllinatura superficiale è da internersi a tutti gli effetti una finitura superficiale simile alla sabbiatura con la differenza che la superficie si presenta lucida e uniforme. E’ una lavorazione molto apprezzata dove si è reso necessario uniformare la superficie del pezzo o nascondere difetti come graffi o ammaccature derivanti da fasi produttive precedenti a patto che non ci siano specifiche restrittive sulla rugosità superficiale. Inoltre è un’ottima soluzione per la preparazione della superficie a successive fasi di lavoro come la verniciatura o la nichelatura.

Shot Peening

Il principio fondamentale della  pallinatura controllata (shot peening) consiste nel fare in modo che negli strati superficiali la trazione generata dai carichi esterni venga ridotta, sovrapponendole uno strato di compressione “artificiale” generato non da carichi esterni quanto dal trattamento stesso. La somma di trazione e compressione fornisce come risultato uno stato di sforzo superficiale più favorevole. Questo tipo di lavorazione crea una superficie forte ovvero quella che possiede caratteristiche meccaniche superiori rispetto al nucleo in quanto sede di sforzi di compressione che ostacolano la propagazione delle microcricche di fatica. Tra i trattamenti di finitura superficiale, la pallinatura controllata è spesso utilizzata per incrementare la resistenza a fatica e la durezza superficiale degli elementi strutturali ed è a volte preferibile ai più tradizionali trattamenti termochimici per la maggiore versatilità, il migliore impatto ambientale ed il costo relativamente limitato.

Per cortesia di
S.b.a. Finitura Metalli
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Trovate un video esplicativo del processo di micropallinatura al seguente link:
https://www.youtube.com/watch?time_continue=63&v=b-T5i9IrOx0

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Trattamenti di finitura superficiale: Vibrofinitura

Rubrica: Trattamenti di finitura superficiale

Titolo o argomento: Migliorare le caratteristiche delle superfici dei metalli

Vibrofinitura
(o burattatura)

La vibrofinitura (o burattatura, barilatura o, più modernamente, il “mass-metal finishing”) è il sistema utilizzato per il miglioramento delle superfici: sbavatura, levigatura, lucidatura, decappaggio, passivazione, ecc.. La vibrofinitura o burattatura può essere definita come l’azione prodotta dal movimento relativo fra differenti elementi di una massa. La massa è costituita da pezzi alla rinfusa da trattare (media o chips) più la soluzione liquida di un prodotto chimico. L’energia per il movimento relativo viene fornita da un impianto o una macchina. Ci si trova, quindi, in presenza di due forze, quella della macchina e quella dell’abrasivo (e del prodotto chimico).

Macchina

La macchina o l’impianto fornisce energia al sistema e può essere un tamburo rotante oppure una vasca vibrante o, ancora, un piatto in rotazione rapida, un mandrino di una giostra rotante.

L’abrasivo ed il prodotto chimico

L’abrasivo assume la veste di utensile sui pezzi in fase di trattamento, il prodotto chimico favorisce il contatto tra pezzo e media, agendo da ammortizzatore, migliorando la lubrificazione o interagendo chimicamente in funzione delle sue caratteristiche.

Particolarità

La burattatura è una lavorazione utilizzata per l’asportazione di residui del substrato in particolare bava, dovuti alla lavorazione come stampaggio, tranciatura e pressofusione. Particolarmente adatta per dare una finitura superficiale ad un numero elevato di pezzi, di piccole dimensioni. La burattatura viene eseguita mediante la rotazione dei particolari da trattare in un “rotobarile” (la finitura superficiale può essere implementata con l’aggiunta di abrasivi ceramici o di altre tipologie), molto usata anche la “autoburattatura” che consiste nella finitura superficiale ottenuta dal contatto pezzo contro pezzo. Incrementando o diminuendo la velocità di rotazione è possibile trattare diverse tipologie di metalli ottenendo altrettante diverse tipologie di finitura. In aggiunta si possono aggiungere liquidi nel processo che agevolano la lavorazione o prevengono eventuali ossidazioni del materiale trattato.

Gli abrasivi

La vibrofinitura è un sistema di finitura superficiale che sfrutta l’’azione prodotta dal movimento a vibrazione per compiere una lavorazione all’interno di una vasca. L’azione di finitura sui pezzi può essere accentuata e migliorata attraverso l’utilizzo di mezzi di contrasto chiamati granuli e con l’ausilio di soluzioni liquide e paste. I granuli sono gli elementi che lavorano all’interno di una macchina di vibrofinitura ed hanno la funzione di utensile (a contatto con il pezzo da trattare svolgono un’azione di sbavatura, levigatura o lucidatura). A seconda della loro composizione possono avere un grado di abrasione più o meno alto o nullo. Gli elementi che caratterizzano un granulo sono la composizione, la forma e la dimensione. La principale suddivisione viene fatta in base all’elemento che compone il granulo: ceramico, plastico, metallico o vegetale.

Granuli ceramici: prodotti a legante ceramico, con capacità di asportazione per rottura o abrasione.

Granuli plastici: prodotti a legante plastico, con capacità di asportazione per rottura o abrasione.

Granuli metallici: prodotti metallici ideali per brillantatura.

Granuli vegetali: prodotti di origine vegetale specifici per operazioni diasciugatura e di lucidatura.

Vibrolucidatura

La vibrolucidatura consiste in un particolare processo di finitura, adatto alle minuterie, mediante il quale i particalari da trattare vengono lavorati in vibratori con speciali abrasivi porcellanati o inox uniti a additivi chimici specifici. Il risultato finale che si ottiene è una sbavatura-lucidatura dei particolari paragonabile alla “lucidatura a specchio” consentendo di raggiungere una rugosità superficiale estremamente bassa. Questo particolare processo richiede la massima precisione e conoscenza del processo di lavorazione.

Vibrosbavatura

La vibrosbavatura è un processo di finitura superficiale che consiste nell’asportazione di bave e imperfezioni superficiali tramite la vibrofinitura dei particolari  con abrasivo ceramico. Questo processo permette la sbavatura di grandi quantità di materiale con costi contenuti ed ottenendo una finitura superficiale omogenea.

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S.b.a. Finitura Metalli
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Trattamenti di finitura superficiale: Ultrasuoni

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Lavaggio ad ultrasuoni

Gli ultrasuoni sono suoni ad alta frequenza non udibili dall’orecchio umano. Quando un’energia ad ultrasuoni di alta intensità viene inserita in una soluzione detergente, si creano delle bollicine che implodono con grandissima forza. L’azione pulsante di queste bollicine viene chiamata “cavitazione”. Essa rimuove tutte le contaminazioni di un oggetto immerso nella soluzione detergente. La cavitazione è presente in tutte le aree recesse del particolare, in altre parole in qualsiasi punto raggiunto dal detergente. In questo modo particolari assemblati possono essere puliti completamente senza essere smontati. La tecnologia si differenziava dalle analoghe per particolarità quali l’efficacia, la versatilità ed il minimo impatto ambientale.

Efficacia

L’efficacia dei trattamenti che tramite la cavitazione sono in grado di rimuovere particelle di sporco generico, grassi, oli, protettivi, fosfati ecc., uniformemente e con una elevata precisione sia sulle normali superfici esposte che nelle piccole cavità o punti difficilmente raggiungibili di solito presenti sui particolari da trattare.

Versatilità

La versatilità degli impianti ad ultrasuoni, appositamente realizzati, permette di trattare praticamente tutti i materiali di qualunque forma e dimensione e destinati ai più disparati settori industriali.

Minimo impatto ambientale

Gli impianti ad Ultrasuoni garantiscono un impatto ambientale minimo. Inoltre gli impianti sono dotati di sistemi per la rigenerazione dei bagni di trattamento che estremizza il riciclaggio degli stessi diminuendo la quantità di materiale destinata allo smaltimento.

Decapaggio ad ultrasuoni

Per decapaggio metalli si intende un’operazione chimica atta a rimuovere e disciogliere ossidi superficiali presenti sui pezzi, come per esempio gli ossidi di saldatura o gli ossidi di ricottura, la ruggine, le scorie inquinanti preparando così il particolare alle lavorazioni s successive.

Lavaggio a solvente

Il lavaggio a solvente non è un sistema che sfrutta gli ultrasuoni ma lo menzioniamo in quanto rappresenta una variante da tenere in considerazione per l’asportazione di oli grassi e residui superficiali. Ampiamente utilizzato in tutti i settori produttivi è la migliore soluzione dove sia necessario rimuovere oli e residui dalla superficie facendo si che la stessa sia priva di inquinanti al termine del ciclo di lavaggio. Le caratteristiche di evaporazione, l’efficacia dei prodotti oggi utilizzati e la stabilità del processo  rendono questa lavorazione unica e apprezzata in tutti i settori produttivi.

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S.b.a. Finitura Metalli
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Trovate un video esplicativo del processo di lavaggio ad ultrasuoni al seguente link: https://www.youtube.com/watch?v=Ug5sgBVpU3I

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Lavaggio ad ultrasuoni

Quando un’energia ad ultrasuoni di alta intensità viene inserita in
una soluzione detergente, si creano delle bollicine che implodono
con grandissima forza. L’azione pulsante di queste bollicine viene
chiamata “cavitazione”. Essa rimuove tutte le contaminazioni di
un oggetto immerso nella soluzione detergente.
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Introduzione ai trattamenti di finitura superficiale

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Titolo o argomento: Migliorare le caratteristiche delle superfici dei metalli

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Oltre ai Trattamenti Termici ed ai Trattamenti Superficiali atti a migliorare le prestazioni meccaniche, generali o localizzate, vi sono trattamenti ideali per preparare le superfici dei pezzi. Trattamenti come quelli di lavaggio ad ultrasuoni permettono ad esempio di rimuovere contaminazioni presenti nei pezzi meccanici, disciogliere ossidi superficiali o asportare oli, grassi e residui superficiali vari.

Trattamenti che fanno uso di vibrazioni, quali ad esempio la vibrofinitura, consentono di sbavare, levigare, lucidare, decappare, passivare pezzi impiegati in particolari ambiti quali l’Automotive o l’Aerospaziale. Si tratta in particolar modo di pezzi che provengono da lavorazioni quali lo stampaggio, la tranciatura, la pressofusione. Permettono inoltre di preparare un pezzo a successive lavorazioni sensibili (come la nichelatura) in quanto la superficie risultante è perfettamente pulita e decontaminata.

Infine i trattamenti di finitura superficiale possono essere utilizzati anche per il miglioramento estetico di una superficie sfruttando pallinature simili alla sabbiatura, nonché per migliorare la resistenza a fatica, di organi particolarmente sollecitati, sottoponendoli ad urti con micropallini che compattino la superficie, bilanciando le tensioni ed impedendo la formazione di pericolose microcricche.

Continua…

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