Nuovi sviluppi nella tecnologia abrasiva per l'alluminio

La rettifica manuale di pezzi in alluminio può essere impegnativa. Utilizzando un abrasivo progettato specificamente per l'attività si otterranno i migliori risultati.

Negli ultimi anni, le industrie dei trasporti si sono sempre più rivolte all’alluminio allo scopo di “alleggerire” i loro prodotti. Di conseguenza, i produttori di metalli necessitano di nuovi strumenti per lavorare con questo materiale impegnativo.

Le leghe di alluminio offrono un migliore rapporto resistenza/peso rispetto alle tradizionali leghe di acciaio. Le tendenze di alleggerimento nel settore dei trasporti portano alla necessità di strumenti veloci ed efficienti per la rettifica dell’alluminio. Le tipiche mole per smerigliatrice ad angolo retto progettate per l'acciaio non sono adatte all'uso sull'alluminio perché la superficie della mola può rapidamente intasarsi di trucioli metallici che si attaccano all'abrasivo.

Studiando i meccanismi attraverso i quali i trucioli metallici possono rimanere attaccati (caricati) alla superficie della mola abrasiva, è possibile applicare strategie per evitare il caricamento del metallo al progetto dell'abrasivo. Ciò porta quindi a nuovi prodotti per la rettifica dell'alluminio con velocità di rettifica notevolmente migliorate e prestazioni di maggiore durata, senza la necessità di cere o lubrificanti.

L'alluminio utilizzato nell'industria in genere non è l'elemento puro ma piuttosto uno di una serie di famiglie di leghe di alluminio, a seconda dell'uso finale. Sebbene le proprietà di specifiche leghe di alluminio possano variare ampiamente, è lecito fare le seguenti generalizzazioni:

La produzione e l’utilizzo dell’alluminio sono in aumento. Sebbene attualmente la produzione totale di acciaio sia superiore a quella di alluminio, il tasso di crescita della produzione di alluminio è superiore di circa il 60% rispetto a quello dell’acciaio. Dal 2008 al 2018, la produzione globale di alluminio è cresciuta a un tasso di crescita annuo composto (CAGR) del 4,8%, mentre la produzione globale di acciaio è cresciuta a un CAGR del 3,0%.

La crescita dell’utilizzo dell’alluminio è trainata principalmente dal settore automobilistico e dei trasporti, seguito da quello aerospaziale, della difesa e marittimo. L’industria automobilistica e dei trasporti rappresenta circa l’80% in valore dell’utilizzo globale di leghe di alluminio ad alta resistenza, con un CAGR stimato del 7,7% dal 2018 al 2023.

Il forte fabbisogno di alluminio nel settore automobilistico e dei trasporti è guidato dalle tendenze in materia di alleggerimento. I produttori di automobili sono costantemente sotto pressione per aumentare l’efficienza del carburante delle loro flotte, quindi cercano naturalmente materiali più resistenti e leggeri. Nel settore degli autotrasporti commerciali, i rimorchi più leggeri possono comportare un maggiore peso del carico trasportato per viaggio, oltre al risparmio di carburante. L'alluminio viene utilizzato anche per ridurre il peso delle navi marittime, il che ne favorisce la velocità, la manovrabilità, la stabilità e il risparmio di carburante. Gli scafi leggeri consentono anche il funzionamento in acque poco profonde.

Le leghe di alluminio hanno anche una durezza inferiore, una maggiore duttilità e punti di fusione inferiori rispetto alle leghe di acciaio (da 932 gradi F a 1.112 gradi F per l'alluminio contro circa 2.732 gradi F per l'acciaio). Queste differenze possono significare che gli strumenti e le tecniche per la lavorazione dei metalli utilizzati per la lavorazione dell'acciaio non sono sempre ottimizzati per la lavorazione dell'alluminio.

Un problema comune quando si tratta di rettificare manualmente pezzi in alluminio è la tendenza dei trucioli di alluminio ad attaccarsi alla mola stessa. Quando la mola si carica (si intasa) di trucioli metallici, non è in grado di rimuovere altro metallo dal pezzo in lavorazione. La Figura 1 mostra una mola standard dopo solo pochi minuti di utilizzo sull'alluminio. Poiché questa mola è stata progettata per l'uso su acciaio, non su alluminio, si è verificato un carico e la mola ha smesso di rettificare in modo efficace.

Una pratica che ritarda l'inizio del caricamento del metallo è l'applicazione di cera sulla mola. Applicando una sostanza scivolosa sulla superficie della ruota, si rende temporaneamente più difficile l'adesione dei trucioli di alluminio. Tuttavia, man mano che la ruota viene utilizzata, la cera si consuma e deve essere riapplicata. Questa opzione non è l'ideale, poiché l'applicazione della cera sottrae tempo alla molatura e crea ulteriore contaminazione sul pezzo, che deve essere pulito al termine della molatura. Se la cera non viene rimossa completamente dal pezzo in lavorazione, possono verificarsi difetti nella saldatura.