Utensili dalle polveri

A hydraulic system by Rexroth makes new sintering process possible
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Novembre 2016

 

Grazie ad una nuova tecnica di sinterizzazione, l’azienda polacca GeniCore converte polveri metalliche in metallo duro. E un sistema idraulico Rexroth contribuisce a mantenere la pressione costantemente elevata.

Ogni giorno, nuovi materiali vanno alla conquista del mondo. I requisiti del settore sono sempre più impegnativi: occorre, infatti, che questi materiali siano ecosostenibili, convenienti e disponibili su scala globale. Per utensili come lame, punte o frese, sono richiesti metalli particolarmente duri. E per produrli, il processo più in voga è la sinterizzazione. Con questa tecnica, le polveri metalliche vengono compresse ad alta pressione e ad alte temperature, per ottenere un pezzo solido. Espressamente per tale applicazione, il costruttore di macchine polacco GeniCore ha sviluppato una nuova tecnica: PulsePlasmaCompaction o, più in breve, PPC. Questa procedura consente di produrre pezzi dalle più diverse tipologie di polveri: ad esempio, metalli duri al carburo rinforzati al diamante. Finora, questo tipo di metalli venivano realizzati con sintesi ad alta pressione-alta temperatura; tale tecnica, però, aveva un difetto determinante:comportare costi elevati. Spesso, inoltre, nella produzione di metalli duri al carburo rinforzati al diamante, si creavano ammassi di singoli grani di materiale. Ciò, a sua volta, causava disomogeneità nel materiale, vanificando le particolari caratteristiche di questo metallo nanocristallino. Ora, la speciale tecnica di sinterizzazione GeniCore ha risolto questi problemi. Valori elevati di vuoto e di corrente-tensione, associati a brevi e potenti impulsi elettronici, consentono di ottenere metalli duri a struttura omogenea. Per il processo di produzione, due sono gli aspetti decisivi: un controllo preciso e una pressione elevata.

The hydraulic system from Rexroth ensures constant high pressure in the sintering system from GeniCore. Magnifier

The hydraulic system from Rexroth ensures constant high pressure in the sintering system from GeniCore.

 

Pressione costantemente elevata

Per il suo impianto di sinterizzazione PPC, l’azienda ha quindi optato per un sistema idraulico Rexroth. Il requisito principale consisteva nel mantenere costanti le forze, per l’intero processo e su un campo molto esteso: da 0,3 fino a 20 tonnellate. Il cuore della macchina è un motore elettrico da 6,6 kilowatt di potenza, che aziona una doppia pompa ad ingranaggi. La prima pompa, con cilindrata di 22 cc per giro, assicura un continuo filtraggio di bypass e una costante refrigerazione del fluido di lavoro, oltre ad azionare il cilindro di pressatura nei rapidi movimenti di messa a punto. La seconda pompa, con cilindrata di 3,2 cc per giro, aziona il sistema durante l’adattamento delle forze in fase di pressatura. Anche il movimento del cilindro di pressatura viene adattato a bassa velocità.

Un sistema stabile e preciso

L’elemento di controllo centrale è una valvola direzionale regolatrice 4/4, con elettronica di azionamento integrata ed un pistone a ricoprimento zero e curva caratteristica lineare. Attivato il segnale di abilitazione, il pistone si porta in posizione di lavoro, in cui genera un’opportuna pressione in entrambe le camere del cilindro, creando la forza di pressatura necessaria. Stabilità e precisione di tali forze sono decisive per l’andamento della pressatura. Il risultato? Metalli duri di alta qualità e dalle caratteristiche di prim’ordine.