Trafilatura: come avviene?
La trafilatura avviene facendo passare il filo attraverso delle matrici, chiamate filiere, le quali possiedono dei fori di diametro progressivamente decrescente, e che grazie alla loro forza riescono a ridurre la sezione del filo e ad incrementarne la lunghezza.
Il volume del filo, invece, rimane costante in quanto il processo si svolge senza asportazione di materiale.
Swagging
Per far passare il filo nella filiera, si riduce innanzitutto l’estremità da infilare, rendendola poi conica attraverso un’operazione, chiamata swagging (formatura a martellamento rotante), oppure, nel caso di microfili, attraverso la rottura a trazione in corrispondenza della zona di strizione.
Il passaggio tra le filiere
Dopo il passaggio nella prima filiera, si procede seguendo l’analogo di inserimento in tutte le filiere successive.
In genere, per il processo di trafilatura è bene utilizzare un rapporto di riduzione per passo inferiore a quello ideale, quindi compreso tra il 10% e il 45%.
Il filo viene poi trainato da un cabestano finale e da più anelli di tiro, posti tra una filiera e l’altra, compiendo due o tre giri attorno ad ogni anello di tiro in rotazione, per diminuirne la tensione. Infatti, nel tratto che va da una filiera all’altra, il filo, prima dell’anello, si troverà in trazione, mentre tra l’anello e la filiera successiva, si troverà a riposo.
Lo slittamento
Il cabestano finale verrà collocato dopo l’ultima filiera, all’esterno della macchina trafilatrice e la sua velocità (30 m/s per i fili sottili e capillari, 50 m/s per i fili con un diametro maggiore) sarà regolata in modo tale da avere uno slittamento sugli anelli di tiro.
Lo slittamento deve in ogni caso essere controllato, perché, se eccessivo, provoca vibrazioni del filo, accavallamenti, elevato riscaldamento, rigatura precoce degli anelli di trafilatura e un’eccessiva formazione di polverino.
Per evitarlo, è necessario monitorare principalmente tre parametri:
- La velocità in uscita dalla trafilatrice
- Il diametro finale
- Il diametro prefinale corrispondente al penultimo passo.
Il salto passi
Se si verifica la necessità di ottenere un diametro maggiore rispetto a quello per cui è programmata la macchina, si consiglia di escludere le filiere nella parte finale (salto passi), in modo che non sia necessario spostare le filiere ed infilare nuovamente l’intera trafilatrice.
Coni di trafilatura monofilo
Un’alternativa agli anelli di tiro cilindrici, sono i coni di trafilatura monofilo, per cui, invece di disporre gli anelli e le filiere in successione, gli anelli di tiro (con diametri diversi in funzione delle riduzioni necessarie) sono riuniti su uno stesso albero. Si ottiene così un albero con numerosi anelli accostati tra loro, che formano un cono di trafilatura a gradini.
A questo punto il filo attraversa le filiere tra un cono e l’altro e si avvolge su anelli con diametro progressivamente maggiore, subendo una lavorazione sia nel tratto di andata sia in quello di ritorno.
La riduzione per passi
La riduzione per passo percentuale da una filiera all’altra è costante nelle macchine con anelli di tiro cilindrici e non lo è nelle macchine che lavorano con i coni di tiro.
Quindi se si usa la prima tipologia ogni anello deve avere una velocità maggiore della precedente nella stessa percentuale, a discapito della flessibilità, ma con il vantaggio della costanza.
Nella seconda tipologia, invece, l’allungamento non è costante, ma lo sono la velocità di rotazione dei coni e la riduzione dei diametri degli anelli consecutivi, in relazione alla riduzione per passo.
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