Padroneggiare la lavorazione dell’alluminio: Affidabilità di processo ed efficienza con il giusto lubrorefrigerante

L’alluminio, materiale leggero, resistente e facilmente lavorabile, plasma settori chiave dall’aerospaziale all’automotive fino alla tecnologia medicale. Tuttavia, la lavorazione dell’alluminio in produzione pone elevate esigenze a macchine, utensili e lubrorefrigeranti. Questo articolo analizza le cinque sfide principali della lavorazione dell’alluminio, ne spiega cause e conseguenze e vi illustra un percorso di soluzione collaudato sul campo: l’ottimizzazione sistematica del processo combinata con il lubrorefrigerante ad alte prestazioni rhenus TY 155 L.

Che si tratti di foratura, tornitura o fresatura, la lavorazione dell’alluminio è un processo esigente nell’industria metalmeccanica. L’alluminio è leggero, facilmente lavorabile e, grazie alla sua versatilità, un materiale indispensabile per settori chiave – dall’aerospaziale all’automotive fino alla tecnologia medicale. Ma questi vantaggi hanno un prezzo: nella lavorazione, l’alluminio pone esigenze molto specifiche a processi, macchine e materiali di consumo. La sua elevata conducibilità termica, la tendenza alla formazione del tagliente di riporto e le superfici sensibili lo rendono un materiale che non perdona errori.

Per i responsabili di produzione, ciò significa: Lavorare con successo l’alluminio richiede non solo precisione negli utensili e nei macchinari, ma anche una strategia ben ponderata per il lubrorefrigerante. Anche minime debolezze nel comportamento di raffreddamento e lubrificazione hanno un impatto diretto sulla precisione dimensionale, sulla durata dell’utensile e sulla qualità superficiale – e quindi sull’efficienza e sulla struttura dei costi della produzione.

Aspetto e impatto delle macchie superficiali:
Macchie opache, striature, macchie d’acqua o decolorazioni localizzate sulla superficie lavorata dell’alluminio rappresentano un significativo difetto visivo. Sono particolarmente critiche sulle parti a vista e possono portare allo scarto dell’intero componente.

Cause legate al lubrorefrigerante per la macchiatura:
Le cause di ciò sono diverse e spesso si trovano all’interno del lubrorefrigerante stesso. Queste includono, in primo luogo, emulsioni instabili che creano differenze locali nella chimica superficiale attraverso una distribuzione disomogenea degli additivi o una bagnatura irregolare. In secondo luogo, additivi inadatti (come inibitori di corrosione aggressivi o alcuni emulsionanti) possono reagire chimicamente con la superficie dell’alluminio. In terzo luogo, un comportamento residuo o di asciugatura sfavorevole porta a depositi visibili o asciugatura non uniforme. In quarto luogo, anche deviazioni del valore pH possono attaccare la sensibile superficie dell’alluminio.

Conseguenze per la qualità e la lavorazione successiva:
I risultati sono spesso scarti o costose rilavorazioni. Inoltre, le macchie possono influenzare negativamente processi successivi come anodizzazione, verniciatura o incollaggio e sono una frequente causa di difetti di qualità.

Proprietà del lubrorefrigerante per risultati senza macchie:
Un lubrorefrigerante ottimizzato come rhenus TY 155 L assicura superfici prive di macchie attraverso una combinazione di importanti proprietà: elevata stabilità, additivi selezionati compatibili con il materiale, un valore pH idoneo, nonché un comportamento residuo e di asciugatura ottimizzato.

Sfida 3: Corrosione sui componenti in alluminio – cause e misure protettive

Rischi di corrosione con l’alluminio:
Nonostante il suo strato di ossido protettivo, l’alluminio è suscettibile a certi tipi di corrosione come la ruggine bianca o la corrosione da contatto. Le cause scatenanti sono spesso lubrorefrigeranti inadatti per il processo o condizioni di stoccaggio sfavorevoli.

Come i lubrorefrigeranti possono promuovere la corrosione:
Diversi fattori nel lubrorefrigerante possono favorire la corrosione: l’instabilità del pH, dove il valore deriva in intervalli critici, attacca lo strato di ossido. Ingredienti aggressivi come alti contenuti di cloruri o solfati o biocidi inadatti possono anch’essi essere corrosivi. Inoltre, la corrosione elettrochimica (da contatto) può verificarsi attraverso il contatto con metalli più nobili nel sistema di lubrorefrigerazione. Infine, anche una protezione temporanea insufficiente dalla corrosione fornita dal lubrorefrigerante durante lo stoccaggio intermedio può portare a problemi.

Effetti della corrosione:
Le conseguenze vanno da danni estetici come la ruggine bianca a problemi funzionali dovuti alla struttura superficiale alterata e, in casi estremi, all’indebolimento del materiale.

Protezione dalla corrosione tramite il giusto lubrorefrigerante:
rhenus TY 155 L previene la corrosione attraverso misure mirate: La formulazione assicura la stabilità del pH nell’intervallo ottimale, evita componenti che favoriscono la corrosione e utilizza un pacchetto di inibitori sinergico per proteggere la superficie dell’alluminio. Una buona filtrabilità aiuta anche a rimuovere le particelle che favoriscono la corrosione.

Sfida 4: Formazione di schiuma nel lubrorefrigerante – contesto e conseguenze

Quando e perché si forma la schiuma:
L’eccessiva formazione di schiuma è un problema comune con l’adduzione interna di lubrorefrigerante ad alte pressioni o alta turbolenza nel sistema di lubrorefrigerazione. Gli emulsionanti e i tensioattivi contenuti nel lubrorefrigerante tendono a formare schiuma stabile sotto stress da taglio o inglobamento d’aria. Ciò è spesso aggravato da fattori come acqua dolce, alta concentrazione di lubrorefrigerante, design del sistema sfavorevole o contaminanti.

Effetti negativi della schiuma nel processo:
Le conseguenze di una forte formazione di schiuma sono diverse: riduce le prestazioni di raffreddamento e lubrificazione, può bloccare i sensori, portare a traboccamento delle vasche o addirittura a fermo macchina e causare problemi di qualità a causa di un raffreddamento non uniforme.

Formulazione del lubrorefrigerante contro la schiuma:
rhenus TY 155 L è progettato come una formulazione eccellente a bassa schiuma e con buon rilascio d’aria. Speciali sistemi a bassa schiuma rilasciano rapidamente l’aria inglobata e prevengono la formazione di schiuma stabile, il che assicura affidabilità di processo anche in condizioni gravose.

Sfida 5: Gestione efficace del truciolo nella lavorazione dell’alluminio

La sfida dei trucioli di alluminio:
L’alluminio genera spesso grandi volumi di truciolo. I trucioli sono frequentemente lunghi, tenaci e tendono ad aggrovigliarsi, il che complica la rimozione dalla zona di lavoro e dalla macchina.

Cause del comportamento sfavorevole del truciolo:
La bassa durezza e l’alta tenacità di molte leghe di alluminio rendono difficile la rottura corta del truciolo. Ciò è aggravato da geometrie utensile inadatte, parametri di taglio inappropriati o raffreddamento e lubrificazione insufficienti. I trucioli lunghi possono quindi avvolgersi attorno agli utensili o bloccare i sistemi trasportatori.

Conseguenze di una gestione inadeguata del truciolo:
Ciò porta spesso a fermi macchina a causa di trasportatori di trucioli bloccati, può causare danni superficiali da trucioli trascinati, compromettere il raffreddamento e la lubrificazione sul tagliente e richiede un notevole sforzo di pulizia.

Come il lubrorefrigerante supporta la gestione del truciolo:
Un lubrorefrigerante appropriato supporta significativamente la gestione del truciolo, sebbene abbia solo un’influenza limitata sulla rottura del truciolo. rhenus TY 155 L assicura un’efficace rimozione del truciolo grazie alla sua elevata azione dilavante, resa possibile da viscosità e proprietà bagnanti ottimizzate. La sua buona filtrabilità consente inoltre un’efficiente pulizia del lubrorefrigerante. Misure aggiuntive legate al processo per promuovere la rottura controllata del truciolo rimangono importanti.

I fenomeni descritti spesso si rinforzano a vicenda. Una ridotta durata dell’utensile aumenta costi e tempi di fermo. Problemi di qualità aumentano scarti e rilavorazioni. Instabilità di processo riducono l’Overall Equipment Effectiveness (OEE). In definitiva, processi di lavorazione dell’alluminio controllati in modo inadeguato portano a costi unitari più elevati e ridotta competitività. La scelta del lubrorefrigerante è quindi una decisione strategica con un impatto diretto sul risultato operativo.

Padroneggiate le sfide attraverso un approccio in due fasi: Ottimizzate i parametri di processo e selezionate il lubrorefrigerante appropriato.

Fattore 1: Analizzare e Ottimizzare Olisticamente il Processo di Lavorazione

Importanza dell’Analisi: Prima di intraprendere misure specifiche come la selezione del lubrorefrigerante, è essenziale una valutazione strategica dell’intero sistema di lavorazione. Il potenziale di ottimizzazione risiede spesso nelle complesse interazioni dei singoli componenti.

Aree Specifiche di Analisi: Per la massima affidabilità di processo con l’alluminio, è cruciale valutare le complesse interazioni. Validate il coordinamento tra la lega specifica e la tecnologia utensile impiegata, inclusi i parametri di processo selezionati. Valutate criticamente la rigidità dinamica del sistema macchina e staffaggio. Infine, assicurate una gestione del lubrorefrigerante costantemente ottimizzata – dall’adduzione e monitoraggio delle condizioni fino alla filtrazione e alla qualità dell’acqua.

Obiettivo dell’Analisi: Un processo stabile e riproducibile attraverso componenti coordinati in modo ottimale.

Fattore 2: Comprendere i requisiti specifici per un lubrorefrigerante per alluminio

Ruolo centrale del lubrorefrigerante:
Il lubrorefrigerante è multifunzionale nella lavorazione dell’alluminio. Una formulazione inadatta aggrava i problemi. La selezione richiede criteri di prestazione specifici.

Requisiti dettagliati del lubrorefrigerante per alluminio:
Un lubrorefrigerante ad alte prestazioni per alluminio deve combinare le seguenti proprietà:

Abbiamo sviluppato rhenus TY 155 L, un lubrorefrigerante miscibile in acqua, precisamente su misura per le complesse esigenze della lavorazione dell’alluminio. La sua formulazione avanzata affronta specificamente le sfide per la massima affidabilità di processo ed efficienza economica.

Affrontare le sfide dell’alluminio con rhenus TY 155 L

Le prestazioni di rhenus TY 155 L si basano su sinergie che evitano direttamente le sfide della lavorazione dell’alluminio. Il suo pacchetto di additivi EP estremamente stabile alla pressione contrasta la formazione del tagliente di riporto, assicurando precisione dimensionale e prolungando la durata dell’utensile. L’elevata stabilità dell’emulsione, il valore pH ottimale e il comportamento residuo ottimizzato aiutano contro la macchiatura, assicurando superfici perfette. Uno speciale pacchetto di inibitori insieme alla stabilità del pH protegge affidabilmente la superficie dell’alluminio contro la corrosione. Le eccellenti proprietà antischiuma e di rilascio d’aria garantiscono un funzionamento stabile anche ad alta pressione, agendo contro la formazione di schiuma. E per una buona gestione del truciolo, la viscosità e le proprietà bagnanti ottimizzate forniscono un’eccellente azione dilavante.

Vantaggi Aggiuntivi per Applicazioni Gravose Oltre alle soluzioni, rhenus TY 155 L offre ulteriori vantaggi decisivi:

La lavorazione dell’alluminio non deve rimanere una sfida. L’analisi sistematica del processo e la scelta di un lubrorefrigerante tecnologicamente all’avanguardia come rhenus TY 155 L portano a un’affidabilità di processo sostenibilmente più elevata, una migliore qualità dei componenti e una maggiore efficienza economica.

“Con rhenus TY 155 L, offriamo un lubrorefrigerante senza olio minerale che soddisfa i requisiti specifici delle leghe di alluminio sensibili alle macchie e garantisce la massima affidabilità di processo nella lavorazione.”

Joachim Clausen, Responsabile Product Management Lubrorefrigeranti presso Rhenus Lub

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