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Stampa  | 09/12/2014  | inserito da: Oliver Hagenlocher

Tempra a induzione nella produzione di ruote dentate

I numeri dell'OICA (Organizzazione internazionale dei costruttori di autoveicoli) parlano chiaro: dal 2009, anno della crisi, i dati produttivi delle case automobilistiche hanno registrato un deciso incremento. Se nel 2009 venivano prodotti 61,7 milioni di veicoli, nel 2013 il numero è salito a 87,2 milioni. In base al miglioramento dei dati congiunturali, per il 2014 ci si aspetta la prosecuzione di questa tendenza. Non è dunque sorprendente che all'aumento della domanda corrisponda l'esigenza da parte del settore industriale di sistemi produttivi più veloci ed efficienti. Soprattutto nella produzione di ruote dentate ed alberi, i componenti centrali di motore e trasmissione, sono richiesti cicli di lavorazione più brevi che le macchine di produzione di ultima generazione sono in grado di raggiungere. Ma come si soddisfano tali requisiti nel processo di tempra? Ecco la risposta: con la tempra induttiva.

La forma classica di tempra è la cementazione, in cui il pezzo completo deve essere riscaldato per ore al fine di raggiungere la tempra. Per la produzione industriale di ruote dentate questo tipo di tempra presenta numerosi svantaggi, come l'elevato dispendio di energia e tempo; di conseguenza, negli ultimi anni è stata soprattutto la tempra induttiva a imporsi come tecnologia alternativa. Nella tempra superficiale induttiva, l'applicazione del calore avviene tramite l'induzione di correnti parassite nel pezzo. L'aspetto particolare di questo procedimento è che vengono riscaldate solo le sezioni che devono effettivamente essere sottoposte a tempra, mentre il resto del componente non viene influenzato dal calore. Alla base di questa particolarità ci sono 2 importanti meccanismi: grazie al preciso controllo della frequenza con cui vengono applicate le correnti parassite, viene riscaldata solo una piccola area marginale con una profondità di pochi millimetri. Di conseguenza, l'intero processo di riscaldamento dura meno di 0,5 secondi, una durata troppo breve per produrre un influsso termico sull'intero pezzo.

Per le particolari esigenze della tempra di ruote dentate, la eldec Schwenk Induction GmbH di Dornstetten (Germania) ha sviluppato il processo SDF (Simultaneous Dual Frequency). Per una tempra fedele al contorno è necessario riscaldare uniformemente la base e la testa del dente. Siccome la base del dente è molto più distante dall'induttore rispetto alla testa del dente, durante il processo induttivo con una sola frequenza si presenta un'immagine termica irregolare. Il processo SDF interviene in questo aspetto, utilizzando frequenze separate per la testa e la base del dente. Ciò che distingue il metodo SDF è quindi l'azione simultanea di due diverse quote di frequenza/potenza sull'intero pezzo da scaldare. Con i “generatori a due frequenze simultanee” proposti da eldec, la potenza di queste quote a media e alta frequenza può essere variata in modo da scaldare la testa e la base del dente con una profondità e una temperatura uniformi.

“L'induzione con una sola frequenza continua comunque ad avere una sua ragione d'essere” afferma il Dr. Christian Krause, Responsabile del team sistemi di tempra e riscaldamento di eldec. “Per le operazioni di tempra non ci sono soluzioni standard, ogni pezzo è diverso e deve essere considerato singolarmente. Per le ruote dentate fino al modulo 1 l'induzione con una sola frequenza è di norma assolutamente sufficiente, mentre per dimensioni di moduli 2 - 5 è possibile utilizzare il metodo SDF. L’utilizzo dipende dal profilo di tempra desiderato, dal generatore o dall'induttore impiegato, realizzato su misura per uno specifico prodotto. La disponibilità di soluzioni personalizzate che consentono un risultato di tempra perfetto è da diversi anni il grande punto di forza di eldec.”

Tempra nel settore industriale - Le macchine MIND

eldec ha sviluppato gli impianti di tempra MIND per le particolari problematiche della produzione industriale in grande serie. “Il sistema MIND è stato progettato come sistema modulare. Ogni macchina viene configurata individualmente a seconda delle esigenze. Sono 3 i componenti importanti: il corpo macchina stesso, con l'area di lavoro e l'induttore, il generatore e il sistema di raffreddamento” spiega il Dr. Krause. “Noi di eldec siamo fieri di poter affermare che tutti i componenti, dalla sorgente di energia all'induttore, sono prodotti presso la nostra sede.
Ciascun induttore, generatore, sistema di raffreddamento e, in breve, ciascun sistema MIND è un prodotto personalizzato che oltre a fornire con costanza i migliori risultati di tempra, garantisce anche la massima sicurezza di processo.”
Grazie alla limitata superficie di appoggio della macchina e alla possibilità di adattamento a diverse automazioni, il sistema MIND è ideale per l'uso nelle linee di produzione. A seconda delle esigenze, è possibile realizzare cicli di lavorazione di 5 - 15 secondi.

Con il sistema di tempra MIND, eldec risponde appieno alle esigenze dell'industria precedentemente menzionate. Grazie a questo sistema di macchinari, l'intero processo di tempra è completamente automatizzabile e può essere integrato senza problemi e i vantaggi logistici rispetto al processo di tempra classico sono evidenti. “Abbiamo continuato a sviluppare con costanza la tempra a induzione e oggi possiamo affermare che il nostro sistema MIND sia uno dei migliori e più flessibili sistemi di tempra per la produzione industriale” -dichiara il Dr. Krause.
“La combinazione tra consulenza ottimale e tecnologia su misura è l'obiettivo di eldec e siamo felici di poter affermare di essere riusciti in quest'intento sino ad ora”.

Riquadro informativo: sistemi di tempra eldec

  • Tempra precisa e fedele al contorno per ruote dentate e viti senza fine
  • Sistema modulare per soluzioni personalizzate
  • Possibilità di integrazione senza problemi all'interno di linee produttive preesistenti
  • Cicli di lavorazione di 5 - 15 secondi
  • Massima produttività con consumo di energia ridotto e superficie di appoggio limitata
  • Massima qualità dei componenti e sicurezza di processo