Per inserire con interferenza alberi in pulegge, camme o ruote dentate, una soluzione è far dilatare termicamente la sede del foro ed eseguire l’accoppiamento sfruttando l’operazione di calettamento.
Lo stesso processo può essere applicato, per esempio, a camicie da calettare con interferenza su altri corpi. Quando i componenti da assiemare sono grandi, geometricamente complessi oltre che delicati e difficili da riscaldare in officina con cannelli o altri mezzi, consigliamo ai nostri clienti di ricorrere al calettamento a caldo, eseguito in forno, completamente sotto controllo.
Nel caso degli inserimenti a caldo di alberi in ingranaggi, è fondamentale che questi ultimi si riscaldino uniformemente, fino al cuore, per essere certi che tutto l’albero attraversi completamente il foro, senza inceppamenti in corrispondenza di zone più fredde, meno dilatate.
Per fare ciò sono indispensabili forni molto performanti e un accurato controllo della temperatura mediante un adeguato numero di termocoppie posizionate direttamente a contatto delle parti più massive, schermate dall’aria del forno. Tutti i punti del pezzo misurati devono mantenere stabilmente la temperatura prevista per il calettamento per almeno due ore prima dell’operazione, a seconda della massa del manufatto.
I gradienti di riscaldamento dovranno essere determinati in base alla geometria spessori degli ingranaggi e, generalmente, lenti per essere sicuri della riuscita della delicata operazione di inserimento dell’albero. Nei calettamenti non deve mai essere sottovalutato il danno che si verrebbe a determinare nel caso in cui l’albero non sia completamente inserito nella sua sede con l’impossibilità, nella maggior parte dei casi, di poterlo estrarre dalla posizione errata assunta se non per lavorazione meccanica. È indispensabile, quindi, un attento studio del manufatto, prima del suo riscaldamento relativamente alla sua geometria, dimensioni e peso; l’interferenza tra le due parti dovrà essere, inoltre, attentamente valutata e, da parte del costruttore, verificata con idonei strumenti.
Trater vanta una specifica esperienza pluridecennale per questo tipo di lavoro e annovera decine e decine di inserimenti a caldo di pezzi delle più svariate geometrie e pesi. Il calettamento a caldo è un’operazione semplice, veloce, controllabile, economica e non richiede le particolari autorizzazioni necessarie per i calettamenti a freddo (criogenici), per l’installazione degli impianti specifici.
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Per calcolare la dilatazione sulle ruote o sulle camicie si ricorre alla formula:
- Dilatazione = Diametro interno[mm] x 0,000012/°C x differenza di temperature tra i due corpi [°C].
- Nel caso di manufatti in acciaio inossidabile il coefficiente di dilatazione è 0,000016/°C.
- Nel caso di camicie in alluminio invece è 0,000024/°C.
- Eventuali chiavette devono essere fissate agli alberi (con collanti siliconici, ad esempio) affinché non si muovano o cadano durante l’inserimento a caldo.
Il cliente, sempre invitato a presenziare le operazioni di calettamento, deve fornire i disegni di come deve essere montato il pezzo e, come detto in precedenza, deve esser certo delle interferenze, per evitare che l’albero si incastri.
