Quali possibilità offrono la granigliatura ad acqua ad alta pressione e la granigliatura ad acqua ad altissima pressione (UHP)?
Tecnologia di granigliatura ad alta pressione: un processo efficace per pezzi in lavorazione di elevata complessitÃ
La granigliatura ad acqua ad alta pressione, con pressioni fino a 4.000 bar, si distingue per la particolare delicatezza nei confronti del pezzo in lavorazione, l'elevata efficienza e la ridotta incidenza ambientale. Quando la pressione supera i 2.000 bar, si parla di granigliatura ad acqua ad altissima pressione o Ultra-High-Pressure Waterjet (UHPW). Quest'ultimo processo è ampiamente diffuso in numerosi settori industriali, poiché consente la rimozione anche di rivestimenti particolarmente duri, come i rivestimenti ceramici o le vernici speciali.
La sabbiatura con acqua in pressione — eseguita, ad esempio, tramite ugello multiplo rotante o con ugelli singoli — offre numerosi ulteriori vantaggi. Non viene consumato alcun abrasivo per sabbiatura e, di conseguenza, l'asportazione di materiale dal substrato di base risulta ridotta al minimo. Viene inoltre eliminata la necessità di una successiva pulizia del pezzo in lavorazione da polveri e residui di abrasivo. Aggiungendo prodotti chimici all'acqua di processo, è possibile ottenere anche una protezione temporanea dalla corrosione. Grazie alla possibilità di riutilizzare l'acqua di processo in circuito chiuso, la granigliatura ad acqua ad alta pressione risulta inoltre particolarmente rispettosa dell'ambiente.
La rimozione della ruggine, la decalcificazione, la spogliazione, la pulizia, il decoating — qualora il materiale di base non debba essere intaccato — e la sbavatura sono processi di sabbiatura che si prestano efficacemente anche in combinazione con acqua in pressione. Per altri processi, come la creazione del profilo di rugosità , la granigliatura ad acqua ad alta pressione o ad altissima pressione non risulta invece adatta, poiché è difficile ottenere con essa una superficie omogenea.
Il processo trova applicazione molto frequente nel settore aerospaziale, dove i componenti vengono sottoposti regolarmente a decoating prima delle ispezioni di sicurezza, al fine di rilevare anche i difetti più minuti. In questo contesto, viene spesso impiegato come alternativa alle soluzioni chimiche o in sostituzione della sabbiatura con corindone. In entrambi i casi, la granigliatura ad acqua ad alta pressione rappresenta la variante di lavorazione più delicata.
Questo processo viene inoltre impiegato quando è necessario eseguire la sbavatura di componenti lavorati per asportazione di truciolo senza introdurre nuovi inquinamenti sotto forma di abrasivi per sabbiatura.
In quali settori industriali viene impiegato il processo?
- Decoating di un'ampia gamma di componenti di turbina nel settore aerospaziale.
- Rimozione di residui ceramici da pezzi in fusione di precisione.
- Sverniciatura, rimozione di gomma, lattice, bitume e residui di prodotto tenaci nell'industria chimica, della gomma e di processo (tubi, scambiatori di calore, reattori, silo, miscelatori).
- Pulizia di tubi e scambiatori di calore, pulizia di serbatoi e contenitori, in parte come procedimento senza accesso diretto con telecomando.
- Preparazione superficiale e rimozione di rivestimenti su strutture in acciaio, scafi navali, strutture offshore, serbatoi e condotti.
- Demolizione del calcestruzzo (idrodemolizione) per il risanamento di ponti, pavimentazioni industriali, rampe e strutture edili, mediante impianti UHP fino a circa 2.800–3.000 bar.
- Pulizia di tubi e scambiatori di calore, pulizia di serbatoi e contenitori, in parte come procedimento senza accesso diretto con telecomando.
- Pulizia industriale e civile, ad esempio di superfici viarie, attrezzature per la gestione urbana e graffiti, nonché impieghi speciali quali il taglio a freddo o la pulizia di precisione in impianti del settore energetico e oil & gas.
Domande frequenti — Tutto ciò che è necessario sapere sulla granigliatura ad acqua ad alta pressione
Si parla di granigliatura ad acqua ad alta pressione a partire da circa 600 bar. Per valori rientranti nel campo di pressione superiore a 2.000 bar si parla invece di granigliatura ad acqua ad altissima pressione (HPW) o di granigliatura ad acqua ad ultra-alta pressione (UHPW). La pressione massima attualmente impiegata è di circa 4.000 bar.
Sì, poiché non sono necessari detergenti chimici né additivi nocivi. L'acqua utilizzata può inoltre essere riutilizzata in circuito chiuso. Anche rispetto alla sabbiatura convenzionale con abrasivi quali il corindone, la granigliatura ad acqua ad alta pressione risulta più ecologica, in quanto non genera rifiuti di abrasivo per sabbiatura e produce una quantità significativamente inferiore di polveri.
Nella granigliatura ad acqua ad alta pressione viene impiegata un'energia molto elevata in combinazione con un liquido. Quest'ultimo penetra agevolmente nella superficie e distacca il rivestimento con grande efficacia. Il processo avviene in modo significativamente più rapido e con una precisione superiore rispetto ai procedimenti chimici o alla sabbiatura a secco convenzionale. Al tempo stesso, questo processo non danneggia la superficie dei componenti. Va tuttavia considerato che l'elevato consumo energetico del processo rappresenta un certo svantaggio.
Entrambe le modalità operative sono disponibili: il lavoro manuale con la lancia a mano è ancora ampiamente diffuso nell'ambito dei risanamenti e degli interventi di ripristino, oppure quando l'obiettivo di lavorazione riguarda asportazioni di materiale di entità ridotta. Questa tipologia di applicazione comporta tuttavia sempre un notevole impegno fisico e pone requisiti elevati all'operatore. Grazie a una molteplicità di nuovi sviluppi tecnologici e in presenza di proprietà dei materiali più esigenti, viene impiegata la tecnologia robotizzata, con guida automatizzata della lancia di sabbiatura. La tecnologia robotizzata consente inoltre un'operatività economicamente vantaggiosa in presenza di elevati volumi di sabbiatura.
I moderni impianti di granigliatura ad acqua ad alta pressione o ad altissima pressione sono equipaggiati con un sistema di preparazione dell'acqua che separa l'acqua dai materiali asportati durante la sabbiatura. L'acqua di processo viene riciclata e reimmessa in circolazione.
Sì. Nella lavorazione di materiali particolarmente duri, vengono spesso aggiunti abrasivi quali la sabbia di granato. Questo processo è denominato taglio ad acqua con abrasivo e incrementa in modo significativo la velocità di asportazione del materiale.
Grazie a un'adeguata scelta della pressione e degli ugelli, è possibile lavorare substrati molto diversi, dall'acciaio al titanio fino alle leghe a base nichel. È tuttavia indispensabile che l'impostazione della pressione venga adattata rigorosamente alla sensibilità del materiale in questione.
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