Le tecnologie di taglio tubi tengono il passo con le dinamiche del mercato

L’inarrestabile progresso della tecnologia continua a introdurre materiali più difficili da tagliare nel mercato dei tubi e delle tubature, le richieste di qualità continuano ad aumentare e le pressioni competitive non si allentano mai. Foto per gentile concessione di BLM GROUP USA, Novi, Michigan.

Formare, intagliare, punzonare, forare, forare, maschiare, smussare, smerigliare, saldare: indipendentemente da ciò che si fa a un tubo per prepararlo per la spedizione al cliente, è probabile che la prima operazione sia un processo di taglio. Sebbene molte scelte di processi di taglio siano disponibili da decenni, molte delle macchine in uso oggi sono molto più avanzate rispetto ai loro predecessori di solo pochi anni fa. Poiché i materiali di tubi e tubazioni stanno diventando sempre più vari e le pressioni competitive sempre più impegnative, software, sensori e sistemi di controllo stanno diventando sempre più capaci. Il risultato? I fornitori di apparecchiature hanno una scelta più ampia in termini di hardware e software, il che consente loro di sviluppare macchine più veloci, più precise, più versatili e più automatizzate che mai per aiutare i produttori di tubi e tubature a soddisfare applicazioni di taglio sempre più impegnative.

Il ritmo incessante della tecnologia porta sul mercato prodotti migliorati o completamente nuovi e, in molti casi, tali prodotti sono realizzati con materiali migliorati. Nell’industria dei metalli, un fattore chiave nello sviluppo delle leghe è il settore automobilistico, che si impegna a raggiungere obiettivi di emissioni sempre più bassi e obiettivi di efficienza del carburante sempre più elevati implementando materiali più resistenti e leggeri rispetto ai metalli convenzionali. Sebbene i produttori di automobili utilizzino una varietà di materiali, come alluminio e magnesio, gran parte di ogni automobile è ancora realizzata in acciaio. Un altro fattore trainante è l’industria petrolifera, che fa affidamento su prodotti chimici dell’acciaio in grado di resistere alle severe condizioni dell’ambiente offshore poiché le trivellazioni vanno più in profondità che mai.

Progressi dell'acciaio. In risposta a queste richieste, l’industria siderurgica continua a fornire nuovi materiali al mercato. Secondo la World Steel Association, l'acciaio è disponibile in 3.500 qualità.

Le leghe avanzate di acciaio ad alta resistenza, i materiali ad alta resistenza/bassolegati, gli acciai a doppia fase e gli acciai a plasticità indotta dalla trasformazione hanno contribuito a un piccolo sconvolgimento nella scienza dei materiali. I materiali più recenti presentano sostanziali miglioramenti in termini di resistenza rispetto al comune acciaio dolce, come SAE 1010, che ha una resistenza alla trazione finale di circa 42.000 libbre per pollice quadrato (PSI).

"Dieci anni fa la resistenza alla trazione media per l'industria della forgiatura automobilistica era di 750 newton per millimetro quadrato (109.000 PSI) e la velocità massima della lama per molte seghe era di circa 130-140 metri al minuto (MPM) [445 piedi al minuto (FPM) ]," ha affermato Daniel Johns, direttore dello sviluppo aziendale presso Kinkelder USA.

Le esigenze di allora per una lama da sega erano notevoli, ma in pochi anni molte cose sono cambiate. Alcuni dei materiali più recenti sono più resistenti del 30%, 980 N/mm2 (142.000 PSI), e le seghe funzionano più velocemente, spesso a più di 200 MPM (656 FPM).

"Quindici anni fa vendevamo lame più generiche", ha affermato Johns. "Oggi il mercato ha una maggiore necessità di lame realizzate per applicazioni specifiche." Ad esempio, le lame in ceramica-metallo (cermet) soddisfacevano i requisiti per circa l'80% delle applicazioni di barre solo cinque anni fa, mentre oggigiorno circa l'80% delle applicazioni richiede carburo rivestito, ha affermato.

"Le lame in metallo duro rivestite hanno una maggiore robustezza della punta e una maggiore resistenza alla temperatura, quindi possono sopportare il taglio di materiali più duri a velocità più elevate", ha affermato.

Oltre ai rivestimenti che possono aiutare a resistere al calore fino a 900 gradi C (1.600 gradi F), un'altra strategia prevede l'ottimizzazione della geometria del dente, la modifica degli angoli di taglio per adattarli al tipo di acciaio e la modifica della spaziatura per gestire la maggiore velocità della lama.

Questo non vuol dire che il cermet sia andato nel dimenticatoio. "Hanno una durata della lama eccezionale, quindi è comunque un buon prodotto quando il materiale non è così duro e la sega non funziona così velocemente", ha affermato.