Le lavorazioni criogeniche – un’alternativa efficiente, redditizia, e sostenibile alle lavorazioni tradizionale

La criogenia è un nuovo passo nel futuro per le lavorazioni dei metalli.

Questa tecnologia innovativa utilizza un sistema  per portare azoto liquido (a -198°) direttamente sul tagliente dell’utensile e permette velocità di lavorazione sensibilmente più alte con una maggiore durata dell’utensile rispetto a quanto succede con metodi di raffreddamento convenzionali.

In passato la lavorazione criogenica era difficile e costosa. Metodi per concentrare o nebulizzare azoto liquido sull’utensile o immergere l’intera superficie del pezzo in azoto richiedevano grandi quantità di liquido e spesso si verificavano inconvenienti causati dall’evaporazione dell’azoto prima che raggiungesse il tagliente . Queste cose rendevano la lavorazione criogenica molto costosa e quasi impossibile per pezzi grandi.

Oggi si utilizzano tubi sottovuoto incamiciati  per portare piccole quantità di azoto liquido (LN2) attraverso la macchina, attraverso il mandrino (o torretta), e attraverso l’utensile vicino al punto di contatto . A questo punto l’azoto viene lasciato evaporare e raffredda il tagliente a -192°. Questo stato refrigerato permette all’utensile di essere spinto oltre i suoi limiti tradizionali aumentandone contemporaneamente la resistenza all’usura . Il liquido super-raffreddato viene portato tagliente di un utensile e lasciato evaporare, con liberazione di gas . L’evaporazione dell’azoto elimina la necessità di filtrare e smaltire il refrigerante utilizzato lasciando pezzi e trucioli puliti.

La lavorazione criogenica inoltre riduce la temperatura della lavorazione dei metalli in modo significativo con tutto quello che ciò comporta sulla struttura dei pezzi.

Refrigeranti liquidi tradizionali hanno temperature di esercizio intorno ai + 70 ° C,     Questa differenza significativa ( 260 gradi in meno) del sistema criogenico consente una maggiore velocità di lavorazione ed un incremento potenziale di vita dell’utensile in alcune applicazioni anche di 10 volte . Il raffreddamento superiore offre numerosi vantaggi sostenibili, tra cui:

• Indossare Ridotto all’avanguardia

• Aumento vita utensile fino a 10 volte

• Aumento della velocità di lavorazione

• Riduzione significativa dei fermi macchina per manutenzione e cambio utensili

• Pulizia dei pezzi e della macchina

• Eliminazione dello smaltimento dei liquidi di raffreddamento usati

Nessuno scarico di prodotti inquinanti

La lavorazione dei metalli produce temperature estreme che sono la causa principale della rottura dell’utensile . I Refrigeranti tradizionali vengono utilizzati per dissipare questo calore e combattere l’usura utensile . Tuttavia, liquidi di raffreddamento convenzionali hanno molti svantaggi dalla contaminazione pezzo ai rischi ambientali, e costi elevati di smaltimento. Che vengono eliminati nel sistema criogenico. Sistema di lavorazione criogenico brevettato 5ME offre molti vantaggi rispetto refrigeranti convenzionali.

Aumento della velocità di lavorazione

Oggi non è necessario acquistare macchine speciali per utilizzare la criogenia ma si possono implementare le macchine normali con un apparato che le mette in gradi di utilizzare nel modo corretto l’azoto liquido.

Un altro grande vantaggio che si ottiene con la criogenia è l’integrità della superficie e la parte di qualità

I risultati dei test hanno dimostrato la lavorazione criogenica migliora l’integrità complessiva e la qualità della superficie nelle seguenti aree:

• Riduzione dello strato bianco / Alpha strato

• Riduzione di tensioni residue

• Riduzione Formazione Burr

• Riduzione della distorsione superficiale (Grain Boundary Distortion)

Forse l’aspetto più emozionante di lavorazione criogenica, è quanto sia positivo per l’ambiente per l’ambiente, sia in officina, che globalmente nei sistemi di gestione dei rifiuti. Visto che la criogenia elimina il refrigerante refrigerante, non è necessario un sistema per la raccolta di nebbia, la filtrazione, e lo smaltimento dei refrigerante. Il consumo di energia è inferiore senza ventole di raffreddamento, pompe e unità. Inoltre, trucioli e pezzi rimangono asciutti e incontaminati

Dimenticate la sicurezza e la salute connessi problemi connessi ai refrigeranti tradizionali. Poiché azoto liquido evapora appena tocca l’aria, non vi è alcuna contaminazione dell’ambiente di lavoro sotto forma di fumi e superfici scivolose.

I Refrigeranti tradizionali richiedono pompe e filtri che aumentano il consumo di energia. Lo smaltimento di questi refrigeranti è costoso e richiede tempo. Con refrigeranti i trucioli sono bagnati . Con la lavorazione criogenica, pezzi e rottami metallici sono puliti consentendo una produzione più facile, e sostenibile

La lavorazione criogenica è un enorme passo avanti nella produzione “verde”. Rispetto alle soluzioni tradizionali umide che hanno un’incidenza negativa nel nostro ambiente , quando l’azoto liquido tocca l’aria, evapora, lasciando solo azoto, un gas  inerte che costituisce il 78% dell’aria che respiriamo. Il laboratorio di ricerca Musp (wwwmusp.it – macchine utensili e sistemi di produzione) ha fatto un’interessante sperimentazione in collaborazione con Sandvik su lavorazioni di sgrossatura di particolari in titanio per l’industria aereonautica e i risultati sono stati notevoli con un abbattimento dei tempi di produzione, un aumento delle produttività, un deciso contenimento dei costi e dell’impatto ambientale. Negli Stati Uniti sono già nate alcune aziende che forniscono kit per attrezzare e utilizzare la criogenia anche su macchine utensili tradizionali un esempio lo potete trovare visitando il sito www.5me.com , cliccando qui è visibile un bel video sulla lavorazione cirogenica: una rivoluzione “fredda” sta per arrivare nel mondo della lavorazione dei metalli.