Con l’aiuto del Dr. Ing. Oliver Maiss, responsabile di Ricerca & Sviluppo di ECOROLL, cerchiamo di spiegare in modo semplice e accessibile come la rullatura profonda possa migliorare la vita utile di componenti aeronautici. Gli utensili idrostatici di rullatura possono aumentare in modo notevole la vita utile dei componenti, fino a raddoppiarla. La rivoluzionaria tecnologia ECOROLL agisce velocemente e aumenta in modo marcato durata e sicurezza dei componenti aeronautici.
Perchè sottoporre a rullatura profonda le viti a espansione non è un compromesso
Le viti a espansione nell’aviazione sono più di semplici elementi di collegamento: tali fasteners fissano componenti vitali come i supporti dei motori e devono essere in grado di resistere a vibrazioni estreme, carichi termici e soddisfare i più stringenti requisiti di sicurezza. Tuttavia, anche le moderne leghe di titanio spesso non riescono a raggiungere la resistenza a fatica richiesta al 100%. Cosa comporta tutto ciò? Costose rilavorazioni, aumento dei tassi di scarto o persino rischi per la sicurezza.
Come risolvere questo problema senza compromettere il peso, il materiale o i parametri economici di lavorazione? La risposta risiede nella rullatura profonda, un trattamento superficiale meccanico che non solo migliora la qualità della superficie, ma introduce tensioni residue di compressione mirate.
Un progetto realizzato da ECOROLL per un Cliente nel mondo aerospace dimostra che, con gli strumenti e i parametri di processo adeguati, i dadi a espansione in titanio possono essere lavorati in soli 28 secondi. Pur in così poco tempo si garantisce in modo affidabile la vita utile richiesta, riducendo al contempo i costi del 25% e i tempi di lavorazione del 30%.
La sfida: leghe di Titanio ed elevati requisiti di sicurezza
Il titanio è un materiale molto utilizzato nell’aviazione perché è leggero ma altamente resistente. Con una resistenza di 1.600 MPa e una durezza di 49 HRC, la lega di titanio utilizzata in questo esperimento offre le condizioni ideali per componenti sottoposti a sollecitazioni elevate. Ma sono proprio queste proprietà a rendere la lavorazione così difficile, ad esempio nel taglio (con conseguente elevata usura degli inserti di fresatura).
Nel settore aeronautico ogni grammo conta. Ecco perché il titanio è particolarmente apprezzato. Tuttavia, i componenti in titanio devono ovviamente essere anche assolutamente sicuri. È qui che molti produttori raggiungono i propri limiti e cercano soluzioni alternative che migliorino sia la resistenza che la sostenibilità economica dei processi.
La soluzione: rullatura profonda con utensili ECOROLL HG6-9
ECOROLL si affida ad un processo proprietario innovativo, la rullatura profonda. Questo è un processo di finitura superficiale che non richiede alcuna asportazione di materiale e rafforza in modo specifico la zona subsuperficiale del componente. In questa specifica applicazione è stato utilizzato l’utensile HG6-9:
- Progetto dell’utensile: una sfera da 6 mm di diametro è posizionata perpendicolarmente alla superficie (angolo 0°). Ciò garantisce una pressione di contatto ottimale e uniforme.
- Parametri di processo:
- Pressione di contatto: 300 bar (corrispondenti a circa 750 N sul particolare)
- Velocità di rotolamento: 150 metri al minuto
- Avanzamento: 0,1 mm per giro
- Tempo di lavorazione: 28 secondi per vite – economico e riproducibile.
Perchè questi parametri?
- La forza di rullatura genera una pressione superficiale ottimale e applica i massimi sforzi di compressione residua all’area subsuperficiale, senza danneggiare il materiale;
- L’avanzamento scelto assicura una copertura sufficiente della superficie mantenendo nel contempo un’elevata efficienza di processo.
Risultato: il pezzo manifesta una regione subsuperficiale con uno stato di compressione residua omogeneo, il che previene microcricche e incrementa la resistenza a fatica fino al 100%.
Perchè la rullatura profonda è la scelta migliore
- Rafforzamento mirato: le tensioni residue di compressione aumentano la resistenza alla fatica, particolarmente importante per componenti sottoposti a carichi dinamici;
- Economico: tempi di lavorazione più brevi e maggiore durata degli utensili riducono i costi per pezzo;
- Sostenibile: nessuna asportazione di materiale, nessun prodotto chimico aggiuntivo, ideale per una produzione rispettosa dell’ambiente;
- Flessibile: il processo può essere adattato a diversi materiali e geometrie dei componenti.
Conclusione: la resistenza a fatica non è una coincidenza, ma il risultato del giusto processo
Le viti a espansione in aeronautica devono essere affidabili al 100%, con costi produttivi più bassi possibili e minimo peso. In questo senso ECOROLL offre una soluzione superiore sotto molti punti di vista:
- Aumento del 100% della resistenza a fatica dei componenti;
- Costi del 25% più bassi e velocità di processo 30% superiore;
- Affidabilità di processo documentata e documentabile, che incontra i requisiti stringenti dell’industria aerospaziale.
Ti trovi ad affrontare sfide simili? Che si tratti di titanio, acciaio o altri materiali ad alte prestazioni, ECOROLL sviluppa soluzioni di rullatura profonda personalizzate per la tua applicazione. Contattaci per una consulenza personalizzata.
