Forgiati ad anello laminato: processo, materiali e applicazioni
I forgiati ad anello laminati sono componenti senza saldatura a forma di anello prodotti attraverso uno speciale processo di laminazione ad anello, caratterizzati da eccellenti proprietà meccaniche e integrità strutturale. Rispetto ai metodi tradizionali di fusione o lavorazione meccanica, i forgiati ad anello laminati presentano vantaggi significativi in termini di resistenza, affidabilità e tasso di utilizzo del materiale.
Spiegazione dettagliata del processo di forgiatura ad anello laminato
1. Segatura delle barre di materia prima
In base alla misurazione del peso di taglio e alle dimensioni specificate sul disegno, e selezionando il materiale appropriato, il materiale viene tagliato con precisione in determinati pezzi di acciaio tondo dalla macchina da taglio.
2. Forgiatura per ricalcatura e punzonatura
La billetta viene sottoposta a una prima forgiatura in un forno elettrico ad alta temperatura, formando inizialmente una billetta grezza sporgente a forma di anello, simile a una torta.
3. Lavorazione di perforazione
L’attrezzatura di forgiatura idraulica viene utilizzata per praticare fori al centro della billetta grezza per formare una billetta iniziale a forma di “ciambella”, che è comoda per il successivo processo di filettatura dell’albero.
4. Formatura ad anello
Il billetto iniziale viene inviato al laminatoio ad anelli. Attraverso una combinazione specifica di matrici, sotto l’azione di forze di laminazione radiali e assiali, il metallo scorre lungo la direzione circonferenziale, il diametro aumenta gradualmente, lo spessore della parete diminuisce e l’altezza viene mantenuta o regolata allo stesso tempo.
5. Lavorazione grezza delle billette forgiate
I forgiati ad anello devono essere prima sottoposti a una lavorazione grezza per rimuovere i prodotti difettosi e le scaglie di ossido, il che favorisce l’uniformità della microstruttura durante il trattamento termico.
6. Trattamento termico
Dopo la lavorazione grezza, le parti dell’anello vengono sottoposte a processi di trattamento termico controllati con precisione per ottenere la struttura metallica e le proprietà meccaniche richieste.
7. Finitura
Infine, vengono eseguiti processi quali lavorazione meccanica, sagomatura degli ingranaggi, dentatura degli ingranaggi e trattamento superficiale per soddisfare i requisiti finali in termini di dimensioni e qualità della superficie.
Materiali metallici per la forgiatura di anelli in laminazione
Forgiati ad anello in impianti di laminazione, vari materiali metallici e campi di applicazione:
Acciaio al carbonio e acciaio legato: come SAME 4140, 4340, ecc., adatto per applicazioni con requisiti di elevata resistenza.
Acciaio inossidabile: comprende acciai inossidabili austenitici come il 304 e il 316, nonché acciai inossidabili duplex, ed è adatto per applicazioni che richiedono resistenza alla corrosione.
Superleghe: come 718, 625, ecc., utilizzate in ambienti estremi.
Lega di alluminio: utilizzata in situazioni in cui è richiesta leggerezza.
Lega di titanio: adatta per il settore aerospaziale e medico.
Lega di rame: utilizzata per esigenze particolari di conduttività elettrica o resistenza alla corrosione.
Applicazioni dei forgiati ad anello laminato
Navi: ingranaggi interni, corone dentate, flange
Energia e potenza: anelli per cuscinetti orientabili per energia eolica, componenti per reattori nucleari, anelli per turbine a gas
Industria petrolchimica: flange, corpi valvole, anelli di rinforzo per recipienti a pressione
Macchinari pesanti: cuscinetti girevoli per escavatori, anelli di cuscinetti di grandi dimensioni per attrezzature minerarie.
Trasporti: ruote per treni ad alta velocità.
Attrezzature industriali: semilavorati per ingranaggi di grandi dimensioni, componenti chiave dei sistemi di trasmissione meccanica.
Vantaggi principali dei forgiati ad anello laminato
Eccellenti proprietà meccaniche: le linee di flusso del metallo sono complete e la resistenza e la tenacità sono di gran lunga superiori a quelle dei getti.
Elevato tasso di utilizzo del materiale: il processo di formatura quasi a forma definita riduce lo spreco di materiale.
Ampia gamma di dimensioni: siamo in grado di produrre prodotti con diametri che vanno da pochi centimetri a oltre 10 metri.
Integrità strutturale: struttura ad anello senza saldature e senza punti deboli
Convenienza economica: il vantaggio in termini di costi è evidente quando la produzione avviene in grandi quantità.
Flessibilità di progettazione: è in grado di produrre anelli con profili trasversali complessi.
Qualità stabile: elevata controllabilità del processo e alta uniformità del prodotto.
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