Molti studi sono stati condotti sulle rotture per fatica di particolari meccanici in materiale metallico. Questi cedimenti avvengono normalmente per carichi modesti, inferiori allo snervamento del materiale, dopo un periodo d’uso di molti cicli.
Le rotture per fatica generalmente si innescano sulla superficie nei punti di tensione massima di trazione. Trattamenti termici di indurimento del materiale, lavorazioni meccaniche, la saldatura e la rettifica possono indurre tensioni di trazione che si sommano alle tensioni di esercizio del manufatto. Una volta innescata, la cricca si propaga fino alla rottura, in genere di tipo fragile. Anche nei fenomeni di Stress Corrosion Cracking lo stato tensionale residuo di trazione generato dai processi di costruzione dei manufatti è determinante per la formazione di cricche che, partendo dalla superficie del metallo, si propagano, nel caso di ambiente aggressivo e in presenza di sforzi di esercizio modesti, all’interno del materiale.
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Il processo e i benefici ottenibili
Il processo di pallinatura consiste nel colpire la superficie di un particolare in materiale metallico con un getto perfettamente controllato di microsfere di acciaio, ceramica o vetro, proiettate ad alta velocità. L’impatto causa la plasticizzazione degli strati superficiali inducendo, per equilibrio, tensioni residue di compressione ed esercita un’azione benefica sulla durata del particolare rallentando o impedendo la formazione di cricche.
Tra i trattamenti superficiali, la pallinatura controllata (molto utilizzata nel settore aeronautico ed automobilistico) è, in molti casi da preferire ai più tradizionali trattamenti termochimici per la maggiore versatilità, il migliore impatto ambientale e il costo relativamente limitato.
La pallinatura poi, migliora la distribuzione delle tensioni superficiali eventualmente turbate da lavorazioni meccaniche o da trattamenti termici e attenua notevolmente la concentrazione degli sforzi provocati da intagli, filettature e decarburazioni superficiali.
Altri benefici sono la maggior resistenza a stress-corrosion, la diminuzione di porosità e infine la superficie in virtù delle fossette superficiali (dimple), ottenute tramite l’impatto delle sfere, riesce a trattenere in maniera più efficace eventuali oli o grassi di lubrificazione.
In generale, il trattamento permette di prolungare la durata di esercizio del particolare, aumentare livelli di carico in funzionamento, ridurre peso ed ingombri, impiegare materiali di elevata resistenza (ma considerati troppo sensibili all’intaglio), e, in certi casi, evitare costose riprogettazioni.
Questo processo, abbinato ad una corretta progettazione e un iniziale trattamento di distensione in forno, può risultare determinante per la vita in esercizio di molti manufatti, per diversi settori di impiego.
Operatività della Trater
Trater dispone di una cabina di pallinatura climatizzata con dimensione 18 metri x 10 metri x h 6 metri, per poter lavorare le superfici più critiche di qualsiasi manufatto.
Trater esegue la pallinatura su:
Controllo e Qualità del processo
I parametri di controllo del processo, che deve essere assolutamente ripetibile, sono la velocità dell’abrasivo, la sua massa in rapporto alla dimensione e la sua quantità. Tutto si traduce in una capacità di compressione della superficie che si misura in gradi Almen.
Trater, grazie al suo laboratorio di misura delle tensioni residue mediante apparecchiature diffrattometriche ed estensimetriche, è in grado di misurare, direttamente sulla superficie dei manufatti la compressione indotta. Il metodo diffrattometrico si presta bene a tale scopo. Disponiamo di un apparecchio portatile, predisposto per il suo utilizzabile in campo, su qualsiasi superficie accessibile, per avere in pochi minuti il risultato analitico del lavoro svolto.
Sui componenti in cui è fondamentale l’affidabilità e la precisione, sottoposti a condizioni di lavoro particolarmente critiche, è importante che i nostri clienti possano contare su un fornitore strutturato e affidabile come Trater, che ha a disposizione personale e mezzi per eseguire al meglio i lavori commissionati.