Case History: Giunto di collegamento snodato per battipista con fresa parallela in ADI1050-6

Ma quale bisogno ha guidato il cambio tecnologia? Due gli obiettivi che hanno guidato la collaborazione con Prinoth AG/SPA: il primo, l’incremento delle prestazioni meccaniche del giunto snodato, in termini di maggiore liberà di movimento; il secondo, la riduzione del tempo di assemblaggio. Infatti, la realizzazione del giunto in carpenteria saldata di acciaio S355J2 richiedeva l’assemblaggio di più parti fra loro, traducendosi in elevati tempi di montaggio. Gli obiettivi sono stati raggiunti attraverso la realizzazione del componente in ghisa sferoidale austemperata ADI. Questa ha proprietà meccaniche e di resistenza a fatica superiori a quelle dell’acciaio S355J2, con l’ulteriore e importante vantaggio di offrire una libertà di progettazione maggiore e processo di approvvigionamento e di produzione più snello e semplificato da parte del cliente. La ghisa ADI1050-6 ha quindi permesso di progettare e realizzare il giunto come un unico getto di ghisa (componente monolitico). Il vantaggio in fase di progettazione si è poi tradotto in un processo produttivo più snello e stabile e in una maggior precisione realizzativa.

La soluzione in ADI1050-6 permette, inoltre, di ottenere un componente più resistente alle sollecitazioni statiche e dinamiche che il mezzo deve sopportare durante l’utilizzo, grazie all’eliminazione di cordoni di saldatura e zone termicamente alterate. I benefici della soluzione monolitica in ADI1050-6 coinvolgono anche l’attività manutentiva. In che modo? Le sezioni dei fori di accoppiamento con i bracci degli utensili vengono ricavati da fusione ed asportazione di truciolo e non più dal calettamento di boccole ad usura; conseguentemente, la durezza superficiale dell’ADI permette di garantire un’usura ridotta dell’area in esercizio, preservando la geometria delle sedi nel tempo ed evitando così frequenti interventi di sostituzione delle boccole in officina.

L’ottima colabilità della ghisa sferoidale e l’eccellente flessibilità del processo di trattamento termico sulla ghisa sferoidale permettono di rispondere a ogni richiesta di applicazione.

La libertà con cui il progettista ha disegnato il componente è alla base dell’ottenimento di un unico elemento pronto all’assemblaggio, questa caratteristica della ghisa ha permesso di ottenere una geometria ottimizzata in funzione anche e soprattutto dei punti critici del componente a garanzia della resistenza strutturale richiesta. Di conseguenza, la scelta della fusione monolitica in ghisa sferoidale austemperata (ADI1050-6) ha aumentato anche il carico sopportabile. Il processo di fonderia oltre a essere più stabile e ripetibile del processo di saldatura, permette di eliminare i cordoni di saldatura, zone termicamente alterate, che rappresentano spesso un punto critico e di rottura nei componenti saldati.

Prova di trazione e di fatica eseguito su provini ricavati da provette colate a parte Ø25 mm. Il limite di fatica sul liscio (R-1) è stato ottenuto testando provini lisci lavorati Ø6,5 mm con il metodo dello Short Stair Case (run out a 5ML di cicli). Nella realtà il pezzo ha un spessore variabile.

L’attività di co-design è stata fondamentale per supportare il cliente nella scelta del materiale più idoneo per questo di applicazione in funzione dei requisiti tecnici.
Le precedenti esperienze con soluzioni tecnologiche in acciaio avevano fatto emergere le criticità appena evidenziate, che hanno spinto il cliente a valutare la ghisa sferoidale austemperata quale migliore alternativa per la realizzazione del giunto di collegamento snodato per gatto delle nevi.

Laddove in precedenza questa consolle era ottenuta tramite la saldatura di ben 21 lamiere saldate in S355J2, con boccole calettate nei fori di giunzione, ora è ottenuta come un componente monolitico in EN-GJS-1050-6 (ADI1050-6), che permette di eliminare completamente il processo di saldatura.