{"id":19620,"date":"2020-07-11T03:01:25","date_gmt":"2020-07-11T01:01:25","guid":{"rendered":"https:\/\/cfdfeaservice.it\/index.php\/2020\/07\/11\/impianti-di-laminazione-4-0-migliorano-qualita-e-tempistiche\/"},"modified":"2020-07-11T03:01:25","modified_gmt":"2020-07-11T01:01:25","slug":"impianti-di-laminazione-4-0-migliorano-qualita-e-tempistiche","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2020\/07\/11\/impianti-di-laminazione-4-0-migliorano-qualita-e-tempistiche\/","title":{"rendered":"Impianti di laminazione 4.0, migliorano qualit\u00e0 e tempistiche"},"content":{"rendered":"
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Riceviamo e pubblichiamo un approfondimento dell’ingegnere Stefano Vinto di R+W<\/a> relativo <\/em>agli impianti di laminazione 4.0.<\/p>\n

Le imprese siderurgiche affrontano la crisi incrementando l’efficienza. Sono supportate da fornitori di tecnologie e componenti innovativi, in grado di far fronte anche ai carichi particolarmente gravosi che si presentano nella laminazione a freddo. Per rispondere alle esigenze di qualità, prestazioni e tempistiche sempre più veloci della clientela, le aziende italiane impegnate nell’ambito della laminazione hanno adottato una filosofia operativa ispirata a Industria 4.0. Soprattutto in situazioni di difficoltà del mercato, gli operatori sono chiamati a ridisegnare processi e metodologie alla luce dell’innovazione tecnologica. Questo per le imprese di settore significa adottare macchinari di tecnologia avanzata realizzati con componenti meccanici di ultima generazione, ovvero concepiti in modo intelligente. È il caso di R+W<\/a> che, per andare incontro alle esigenze delle aziende di avere macchinari sempre più performanti, sfrutta il più possibile la scienza dei materiali, utilizzando prodotti in grado di unire leggerezza e prestazione. Un esempio in questa direzione sono gli alberi di collegamento con tubi in materiale composito della serie ZAL<\/a> di R+W, prodotti in carbonio, quindi capaci di coniugare leggerezza e rigidità. Un impianto progettato con tutta la meccanica leggera consuma meno energia ed è quindi efficiente. Un importante contributo in termini di efficientamento degli impianti lo danno anche i limitatori di coppia della serie ST<\/a>: si tratta di giunti di sicurezza modulari che possono scongiurare qualsiasi fermo macchina dovuto a sovraccarichi di coppia e quindi garantire continuità nella produzione.<\/p>\n

Il processo di laminazione<\/strong><\/p>\n

La laminazione è una lavorazione per deformazione plastica, nella quale gli spessori dei semilavorati vengono ridotti e le geometrie delle sezioni trasversali trasformate in maniera significativa. Il processo di laminazione consente di ridurre lo spessore o di variare la sezione trasversale di un materiale tramite carichi di compressione esercitati da rulli. Per più del 95% del totale dei metalli ferrosi e non ferrosi e delle leghe, la laminazione costituisce il primo processo impiegato nella conversione da materiale grezzo a semilavorato o a prodotto finito. Un volume di materiale grezzo può essere laminato per ottenere semilavorati siderurgici quali i blumi<\/strong>, le billette<\/strong> e le bramme<\/strong>. Questi prodotti possono essere anche ottenuti direttamente per colata continua e le loro definizioni, di seguito riportate, si basano sulla norma UNI EN 10079:2007, attualmente in vigore. Un blumo<\/strong> è un semilavorato a con spigoli arrotondati; la sua sezione è di almeno 40000 mm2, con lato minimo di 200 mm (in caso di sezione quadrata) o con larghezza pari fino al doppio dello spessore (in caso di sezione rettangolare). Una billetta<\/strong> è un semilavorato con spigoli arrotondati e con sezione che va da 2500 mm2 a 40000 mm2. Se la sezione è quadrata, il lato è compreso tra 50 e 200 mm; se è rettangolare, il rapporto lato maggiore \/ lato minore è minore di 2. Una bramma<\/strong> è un prodotto dallo spessore pari ad almeno 50 mm e di larghezza almeno doppia rispetto allo spessore. E’ di sezione rettangolare con spigoli arrotondati ed il rapporto lato maggiore \/ lato minore è compreso tra 2 e 4. Come mostrato in seguito, le bramme vengono laminate a caldo per l’ottenimento di piastre, lamiere e nastri. Le piastre hanno uno spessore maggiore di 6 mm, mentre quello delle lamiere e dei nastri varia da 0.1 a 6 mm. Una variante di tale prodotto è la bramma piatta<\/strong>, di spessore pari ad almeno 50 mm, di larghezza doppia rispetto allo spessore ma con rapporto lato maggiore \/ lato minore superiore a 4. Il metallo viene fatto passare tra due rulli che ruotano in senso opposto, posizionati ad una distanza tale da consentire un’apertura dall’altezza inferiore allo spessore del metallo in ingresso. Poiché i rulli ruotano a una velocità periferica superiore alla velocità di traslazione del metallo in arrivo, l’attrito che insorge lungo l’interfaccia di contatto fa sì che il metallo venga spinto in avanti. Il metallo viene così schiacciato e si allunga per compensare la diminuzione dello spessore e dell’area della sezione trasversale.<\/p>\n

Le due varianti del processo di laminazione<\/strong><\/p>\n

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Figura 2. Rappresentazione schematica del processo di laminazione a caldo.<\/figcaption><\/figure>\n

Il processo di laminazione presenta due varianti fondamentali: la laminazione a caldo<\/strong> e la laminazione a freddo<\/strong>. Nella laminazione a caldo<\/strong>, rappresentata schematicamente in Figura 2<\/strong>, il controllo della temperatura è fondamentale per l’esecuzione corretta del processo, analogamente  a tutte le altre lavorazioni ad elevati regimi termici. Il materiale di partenza dovrebbe essere riscaldato ad una temperatura uniforme. Infatti, se la temperatura non è uniforme, anche la successiva deformazione presenterà delle distorsioni localizzate. In caso di alti volumi di produzione, la laminazione a caldo è successiva ad un processo di produzione per colata continua. I processi di laminazione a caldo terminano, generalmente, quando la temperatura è maggiore di un valore compreso tra 50 ed i 100 °C  della temperatura di ricristallizzazione del materiale sottoposto a laminazione. La laminazione a freddo<\/strong> può essere impiegata nella produzione di lamiere, nastri, barre e altri profilati con alti livelli di finitura superficiale e dalle dimensioni accurate. Le lamiere laminate a freddo e i nastri possono essere realizzati tenendo presente accorgimenti di finitura diversi, come la laminazione di superficie e quelle dette ad un quarto di durezza<\/strong>, a mezza durezza<\/strong> e a durezza completa<\/strong>. Un metallo sottoposto a laminazione di superficie subisce ad una riduzione compresa tra lo 0,5% e l’1% in modo da ottenere una superficie liscia ed uno spessore uniforme, rimuovendo (o riducendo) il fenomeno del punto di snervamento ed evitando l’insorgenza delle bande di Luders. Il materiale ottenuto sarà così caratterizzato da un buon livello di duttilità che lo rende adatto a successive lavorazioni a freddo. Le lamiere ed i nastri sottoposti alle laminazioni ad  un quarto di durezza, a mezza durezza ed a durezza completa, presentano una riduzione dello spessore fino al 50%, potendo così raggiungere punti di snervamento maggiori, maggiore direzionalità delle caratteristiche meccaniche e minore duttilità. Le caratteristiche dei materiali ottenuti con le lavorazioni indicate, in termini di incremento di resistenza e di livello di finitura superficiali, fanno sì che la laminazione costituisca una processo alternativo all’estrusione o alle lavorazioni su macchine utensili. Le deformazioni che entrano in gioco nel processi di laminazione a freddo risultano contenute, mentre i carichi agenti sui rulli sono di notevole entità. Ciò determina un approccio diverso alla progettazione dei sistemi di movimentazione, dovendo i componenti di trasmissione funzionare in condizioni gravose<\/strong>.<\/p>\n

I principali componenti di un impianto di laminazione<\/strong><\/p>\n

Un impianto di laminazione è fondamentalmente costituito dai treni di laminazione<\/strong>, dai forni di riscaldo<\/strong> (nel caso di laminazione a caldo) e dai dispositivi accessori.<\/p>\n

I treni di laminazione<\/strong> sono a loro volta composti da:<\/p>\n