Tag: lavorazione catene

Tipi di filiere e di trafilatrici

Tipi di trafilatrici

Esistono vari tipi di macchine trafilatrici, che vengono classificate per lo più in base a tre criteri principali.

  • Il primo criterio si basa sul diametro finale del filo lavorato.
    • Sbozzatori per fili da 4 mm a 1 mm di diametro a partire da una vergella
    • Intermedie per fili da 2 mm a 0.5 mm di diametro con un filo di partenza di circa 4 mm
    • Per fili sottili da 0.5 mm a 0.15 mm di diametro con un diametro di partenza di circa 2 mm
    • Per fili capillari da 0.15 mm a 0.05 mm di diametro con un filo di partenza di circa 1.5 mm
  • Il secondo criterio è quello del numero di fili lavorati contemporaneamente. Se il filo è singolo la macchina è detta monofilo, se i fili sono più di uno è multifilo.
  • Il terzo criterio è basato sulla tecnica di avanzamento dei fili, che può essere a slittamento sugli anelli o non a slittamento.

Le filiere in diamante

L’utensile utilizzato per le operazioni di trafilatura è chiamato filiera o trafila. Essa si compone essenzialmente di tre parti:

  1. Un inserto molto resistente che costituisce l’utensile vero e proprio, realizzato in diamante naturale monocristallo o sintetico.
    Per fili capillari si preferisce il diamante naturale, per lavorare fili sottili il diamante sintetico. L’inserto in diamante è particolarmente indicato per la sua resistenza all’usura e all’urto.
  2. Un supporto di rinforzo per sostenere l’inserto ossia un anello di carburo di tungsteno.
  3. Un telaio cilindrico in acciaio, che contiene le altre due parti. La sua altezza è in funzione della dimensione dell’inserto e il suo diametro in funzione del porta-filiere dell’impianto di trafilatura. Il telaio è particolarmente importante anche perché ha il compito di supportare lo sforzo assiale che subisce l’inserto durante la trafilatura, dissipare il calore che si genera per attrito durante il passaggio del filo, prolungare il cono di entrata dell’inserto, e manipolare e posizionare senza difficoltà.

Analizzando l’aspetto del foro interno di una filiera secondo il verso di trafilatura, si potrà osservare:

  • Un cono di entrata: consente l’entrata del lubrificante nella zona di trafilatura; l’angolo del cono è di 70º ± 20º.
  • Un cono di riduzione: avviene la riduzione plastica del filo, ha un’altezza minima determinata in modo che il diametro della base maggiore sia almeno uguale al diametro del filo all’entrata nella filiera.
  • Una zona di calibratura: calibra il diametro finale. La lunghezza di questo tratto cilindrico è in funzione del diametro di uscita; solitamente è circa il 20%-50% del diametro per metalli teneri ed il 40%-80% per quelli più duri.
  • Uno tratto di rilascio: è un piccolo arrotondamento che rende il raccordo tra la zona di calibratura e di uscita più dolce; evita graffiature e il grippaggio del filo in uscita dalla filiera. La sua lunghezza è pari al 10% del diametro del filo.
  • Un cono di uscita: rende possibile l’arrotondamento dello spigolo di uscita. L’angolo della zona di uscita, in generale, è di 40º ± 10º.

Attraverso il foro della filiera viene fatto passare il filo da lavorare, il quale si deforma plasticamente sotto l’azione di una forza di trazione e una di compressione.

La forza di trazione è dovuta alla tensione di tiro applicata, mentre la forza di compressione è dovuta alla geometria delle zone di riduzione e di calibratura del profilo.

 

Filiere in diamante C2

In C2, grazie al nostro studio di progettazione, possiamo realizzare sia filiere standar che speciali, in diamante sintetico o naturale, in base alle esigenze di lavorazione e al materiale da trattare.

Seguiamo passo a passo il cliente nella realizzazione dell’utensile di cui ha bisogno, concedendo la possibilità di realizzare anche strumenti con angolature e sagomature personalizzate.

Inoltre, offriamo su tutti i nostri utensili il servizio di affilatura e riparazione, in modo da diminuire i tempi di fermo macchina e offrire sempre prodotti capaci di operare nel modo più efficiente possibile.

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    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.

    Filiere in diamante C2

    In C2, grazie al nostro studio di progettazione, possiamo realizzare sia filiere standar che speciali, in diamante sintetico o naturale, in base alle esigenze di lavorazione e al materiale da trattare.

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