Investiti 250.000 Euro in un laboratorio di pallinatura dotato di diffrattometro a raggi X
La resistenza e la durata della vita utile dei componenti esposti a elevate sollecitazioni dinamiche possono essere significativamente migliorate con un processo di pallinatura. Per poter sviluppare in modo rapido soluzioni di shot peening su misura per i propri clienti, Rösler ha recentemente investito in un laboratorio dotato di diffrattometro a raggi X, per un totale di circa 250.000 Euro.
La pallinatura è uno speciale processo di granigliatura con il quale si proiettano media sferici sulla superficie di componenti metallici ad alta velocità e in condizioni operative controllate. L’energia dell’impatto si traduce in una “formatura a freddo” degli strati superiori del metallo simile a quella ottenuta tramite martellatura e forgiatura. La superficie del pezzo viene alternativamente distesa e compattata, provocando una tensione da compressione che compensa qualunque tensione da trazione interna ed esterna e qualsiasi carico da compressione agiscano sul componente: in tal modo, se ne aumenta la resistenza a fatica e si riduce il rischio che vi si formino cricche di tensione. A seconda dei componenti e dei carichi a cui sono esposti, la pallinatura può aumentarne la vita utile fino al 1300%.
La diffrattometria a raggi X velocizza lo sviluppo dei processi di pallinatura
Forte della sua esperienza e competenza, Rösler è in grado di individuare il processo ideale e i relativi parametri a partire dalle specifiche esigenze del cliente, grazie anche ad attenti test e alla produzione di un’ampia documentazione. I più importanti parametri di processo includono:
- Materiale, natura e forma dei componenti
- Materiale e dimensioni della graniglia
- Velocità di proiezione e angolo di impatto della graniglia sulla superficie dei pezzi
- Quantità di graniglia e copertura (ovvero il numero di “colpi” raggiunto in un determinato periodo di tempo)
Per garantire che il processo di pallinatura si adatti perfettamente al materiale da trattare e ai risultati desiderati, i valori della tensione da compressione ottenuti durante i test di processo devono essere misurati e documentati con cura. La diffrattometria a raggi X si è dimostrata un metodo altamente accurato e affidabile in questo ambito. Gli strati superiori delle superfici pallinate sono esposti ai raggi X, che colpiscono la struttura cristallina e parzialmente cristallina del metallo a un’angolazione predefinita; la maggior parte di essi la attraversa, mentre la piccola porzione deflessa o riflessa dai cristalli viene registrata da uno speciale strumento di rilevamento. In base alle caratteristiche note del materiale, questa diffrazione dei raggi X, in combinazione con la legge di Bragg, consente appunto di misurare i valori della tensione da compressione. Una serie di misurazioni da angolazioni differenti garantisce inoltre che i rilevamenti siano il più precisi possibile.
Oggi, l’investimento in un laboratorio con diffrattometro a raggi X permette a Rösler di effettuare questo controllo senza più la necessità di inviare i risultati dei propri test a enti esterni per l’elaborazione. Questo velocizza lo sviluppo di processi di pallinatura personalizzati e assicura una maggiore rapidità di reazione alle sfide poste dalla nascita di nuove leghe metalliche. Rösler, infine, è ora in grado di offrire ai suoi clienti un servizio di misurazione della diffrazione dei raggi X per svariati tipi di componente; in questo modo, può anche revisionare i processi di pallinatura preesistenti, perfino se sfruttano impianti di altri costruttori.
Monitoraggio del processo di pallinatura tramite la misura Almen
Un metodo semplice per controllare i parametri del processo di shot peening è la misura Almen. Alcune strisce standard in acciaio per utensili vengono montate su uno speciale blocco in acciaio ed esposte al getto di graniglia per diversi periodi di tempo a un’intensità costante, fino a piegarsi. L’altezza massima dell’arco così ottenuto fornisce una misura del grado di saturazione della pallinatura, da inserire all’interno di una curva di saturazione: il punto di saturazione è raggiunto quando, raddoppiando il tempo di esposizione, l’altezza dell’arco non aumenta più del 10%.