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La fucinatura a caldo risparmia le risorse

La riduzione del calore richiesto per la fucinatura dei pezzi di metallo consente di realizzare risparmi sostanziali di energia e materiali. Gli scienziati hanno adattato un processo di fucinatura consolidato per disporre una gamma più ampia di geometrie dei componenti, così da condividere la risorsa.
La fucinatura a caldo risparmia le risorse
I produttori di componenti di metallo adoperano processi di fucinatura per deformare un pezzo di metallo in una forma predeterminata. La fucinatura a caldo è diventata un'allettante alternativa ai processi di formatura a caldo, per via della sua ridotta esigenza di energia e della sua abilità di produrre pezzi di maggiore qualità con ridotta rugosità della superficie e tolleranze più strette. Tuttavia, attualmente, essa risulta limitata in termini di complessità geometrica dei pezzi che è in grado di produrre.

Gli scienziati hanno avviato il progetto DEVAPRO ('Development of a variable warm forging process chain' / 'Sviluppo di una catena di processo di fucinatura a caldo variabile'), finanziato dall'UE, per potenziare la flessibilità di un processo di fucinatura a caldo sviluppato in precedenza. Essi hanno sostituito gli acciai trattabili a caldo con quelli a basse leghe per le maggiori proprietà dei pezzi. Hanno poi integrato un processo di preformatura della laminazione a caldo, laminazione con cuneo trasversale a caldo (CWR) o laminazione con fucinatura, per produrre geometrie asimmetriche, facendo passare una billetta metallica attraverso un paio di rulli con apertura non uguale. È inoltre stato integrato un processo di riscaldamento a induzione per riscaldare di nuovo le billette laminate e compensare la perdita di temperatura nel corso del processo. Gli adattamenti, insieme, sono stati progettati per aumentare la resa della fucinatura, migliorare le proprietà del pezzo ed espandere la gamma di geometrie prodotte.

Il team si è concentrato su componenti con geometrie piane e lunghe. Sono stati prodotti due campioni dimostrativi degli innovativi processi di fucinatura a caldo. Il primo è stato una sequenza completa di fucinatura con collegamento di comando con CWR, un sistema di riscaldamento a induzione variabile e fucinatura a stampo. Il secondo è stato una sequenza completa di fucinatura con asta di connessione, mediante l'uso della laminazione con fucinatura come fase esecutiva.

Le ridotte temperature nella fucinatura a caldo hanno determinato un input di energia specifico minore e perdite termiche sostanzialmente inferiori per un consumo di energia più basso rispetto alla fucinatura con temperature molto elevate. La fucinatura a caldo, tra l'altro, ha determinato anche sostanziali risparmi di materiali (superiori al 50%), data formazione decisamente inferiore di scorie. Una definizione di gruppi di pezzi, comprensiva di descrizioni di caratteristiche distintive, consentirà agli utenti di stabilire la compatibilità del processo di fucinatura a caldo con altri pezzi di forma analoga.

DEVAPRO ha ampliato il repertorio di componenti prodotti, garantendo l'inclusione da parte dei processi di fucinatura a caldo di lunghi pezzi complessi con distribuzioni di massa asimmetriche. I possibili risparmi di materiali ed energia rispetto alla fucinatura tradizionale a temperature più elevate rappresenteranno un'importante attrattiva per i produttori di componenti metallici, in particolare, per le piccole e medie imprese che operano con dimensioni dei lotti piccole.

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