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10/10/2007 Dalla billetta in acciaio alla corda di un pianoforte Agli sviluppi nella tecnologia della laminazione a caldo CERATIZIT risponde con una nuova famiglia di qualità in M.D.

I requisiti relativi alla tecnologia di laminazione sono aumentati notevolmente negli ultimi anni: la velocità di laminazione aumenta e la gestione assistita da computer (CAM=computer assisted management) permette la lavorazione di maggiori quantità di tonnellate. CERATIZIT dispone di un assortimento di oltre 9.000 prodotti per svariati impianti di laminazione a caldo. Per poter reagire ai nuovi sviluppi nella tecnologia della laminazione a caldo CERATIZIT ha sviluppato la “famiglia E” di qualità di metallo duro. Una relazione redatta presso il cliente CERATIZIT, STFS a Schifflange / Lussemburgo.

È un venerdì mattina in maggio, sta piovigginando. Nell’aria c’è profumo di primavera, ma per René Mauer oggi sarà una giornata calda, anzi caldissima. René Mauer è il responsabile del settore della laminazione a caldo di parti antiusura per impieghi industriali generali presso CERATIZIT in Lussemburgo. Lavora nell’industria della laminazione da 35 anni, e quindi conosce bene il suo mestiere. Oggi si reca all’azienda STFS a Schifflange. Quest’azienda dispone di un treno di laminazione attrezzato con metallo duro di CERATIZIT.
Mauer parcheggia davanti all’enorme capannone di mattoni rossi con finestre alte e scure. Emmanuel Rossi, responsabile del treno di laminazione e il suo assistente Eric François lo stanno già aspettando. Forniti di elmetti e indumenti di lavoro si entra nel capannone semioscuro. C’è odore di acciaio e olio, il gigantesco impianto di trasporto automatico è in continuo funzionamento.

Dal materiale da laminare al filo
In questo capannone STFS produce fili con diametri da 5,5 a 16 millimetri. Il filo viene fornito come materiale semilavorato ad aziende in svariati settori industriali che lo lavorano ad esempio per la produzione di cavi per ponti, ascensori e funivie, carrelli, corde per pianoforti, chiodi e funi d’acciaio per gomme.
L’intero processo, ossia, dal materiale da laminare al filo, non dura più di circa due minuti. STFS lavora su tre turni e produce approssimativamente 700.000 tonnellate di filo all’anno; in presenza di un diametro di 5,5 mm ciò corrisponde ad una lunghezza di circa 3 milioni di chilometri, sufficiente per avvolgere 75 volte la terra.
Il principale mercato di vendita di STFS è la Francia (50%), seguita dall’Italia e dal Lussemburgo.

Laminazione a caldo – il procedimento
La laminazione costituisce un processo di deformazione destinato alla fabbricazione di prodotti piatti come nastri, lamine e lamiere o di prodotti lunghi come profili, guide, tubi, fili o cilindretti. A differenza della laminazione a freddo, per la laminazione a caldo il materiale di partenza viene riscaldato in speciali altiforni (forni walking beam) ad una temperatura che raggiunge fino a 1.250 °C.
Dopo il riscaldamento la grandezza e la forma delle bramme (prima forma che assume l’acciaio dopo la produzione allo stato liquido) vengono ripetutamente deformate in rulli con motore elettrico. Durante il processo di laminazione il materiale rosso fuoco, a seconda della qualità di acciaio e diametro, presenta una temperatura fra i 720 e i 980 C°.
La laminazione a caldo viene realizzata in diversi passi di deformazione, le cosiddette passate. Ogni passata aumenta la lunghezza riducendo simultaneamente lo spessore del materiale da laminare e comporta la “distruzione” della struttura originale. Il riscaldamento crea un altro stato cristallografico del materiale.
Nel caso dell’acciaio la struttura ferritica dura viene trasformata in struttura austenitica dolce. In questa condizione, poi, ha luogo la deformazione plastica che consente livelli di deformazione fino ad un rapporto di 250:1. Ad esempio, una bramma prima della laminazione a caldo può avere uno spessore di 240 mm e successivamente solo uno spessore di 0,8 mm. La laminazione a freddo invece permette solamente livelli di deformazione fino a 10:1, la laminazione a caldo consente anche una deformazione più facile.

I passi nel processo della laminazione
1. Le bramme o billette in acciaio provengono dall’acciaieria e vengono trasportate al forno speciale.
2. Le bramme vengono riscaldate a 1.250°C.
3. In vari passi i rulli deformano l’acciaio incandescente fino a quando all’estremità dell’impianto, lungo quasi 500m, esce il filo.
4. Il filo viene avvolto, immagazzinato o trasportato al cliente.

Il ruolo del metallo duro: il processo di laminazione e la deformazione
CERATIZIT produce due prodotti per impianti di laminazione a caldo: in primo luogo rulli in metallo duro, quindi quelle parti dell’impianto che deformano il materiale sotto pressione  e in secondo luogo, le guide che trasportano il materiale incandescente da una parte all’altra del lunghissimo impianto attraversandolo. i vantaggi del metallo duro si manifestano chiaramente anche in questo caso: Il processo della laminazione a caldo avviene a temperature molto elevate e in tempi rapidissimi perché i rulli girano ad una velocità di 50.930 giri/min e le guide con 14.700 giri/min. Le parti della macchina che sono esposte a tali condizioni sono soggetti ad un’usura rapida.
CERATIZIT produce rulli e rulli di guida per svariati impianti di laminazione a caldo, in tutto l’azienda offre 9.000 prodotti per questo settore. Il team di Philippe Lanners presso la sede produttiva CERATIZIT a Mamer/Lussemburgo è responsabile della produzione dei componenti in M.D. per oltre 100 clienti nel settore della laminazione a caldo.

Gli sviluppi più recenti nell’ambito della laminazione a caldo
Da alcuni anni i cambiamenti nella tecnologia di laminazione sono numerosi:
1. Refrigerazione controllata o rulli a basse temperature per il miglioramento delle caratteristiche del materiale da laminare.
2. Maggiore velocità di laminazione
3. Utilizzo di uno sbozzatore (“Reducing-Sizing“) per tolleranze inferiori nella laminazione.
4. Gestione assistita da computer (CAM) per programmi di laminazione al fine di rendere possibile la produzione di una costante quantità di tonnellate.

CERATIZIT ha adattato tutte le sue qualità di M.D. a queste condizioni sviluppando la nuova “famiglia E”. L’obiettivo è quello di ottenere una migliore resistenza allo shock meccanico e alla dilatazione delle scheggiature senza condizionare il rendimento del treno di laminazione.

Le caratteristiche delle nuove qualità di M.D. denominate “famiglia E“ di CERATIZIT

> Dimensioni della grana leggermente superiori, dato che le dimensioni della grana più piccola sono state eliminate dalla microstruttura.
> Distribuzione più uniforme delle dimensioni della grana, in questo modo vengono evitate le catene delle particelle più piccole nella microstruttura.
> Grazie a questi miglioramenti si riducono le tensioni interne.
> Maggiore tenacità, durezza ridotta di ca. 40-50 HV (durezza Vickers)