Laminazione Riduzione di sezione di un componente

Presentazione sul tema: "Laminazione Riduzione di sezione di un componente"— Transcript della presentazione:

1 Laminazione Riduzione di sezione di un componente
(generalmente prismatico) nel passaggio attraverso la luce fra due cilindri contro-rotanti Definizione di: - riduzione - arco di contatto - angolo di contatto - zona di laminazione 1 2

2 2 Prodotti della laminazione Semilavorati di partenza lingotti 500x500
Lavorazione a caldo (ricristallizzazione, grosse deformazioni con carichi bassi) blumi bramme 80x1000 Semilavorati finali billette 2 8

3 Laminatoio sbozzatore con gruppo di comando
3 9

4 Prodotti della laminazione
Coil Buona finitura superficiale Notevole precisione dimensionale Uniformità nello spessore Limitata per carichi elevati Treni di laminazione. A freddo Prodotti finiti lamiere 3x1000 fogli 0.01x1000 4 8

5 Prodotti della laminazione
Prodotti finiti - barre: tonde, quadre esagonali - profilati (barre con sezione complessa, I, H, U, T, L) - vergella (barre con sezione circolare, ovale, quadrata, rettangolare) - materiale ferroviario - tubi: prodotti cavi Calibri Materiali: Acciaio Lega leggera Rame Ottone ………….. 5 8

6 Meccanica del processo
Condizioni di imbocco spontaneo FTo ≥ FNo FNo = FN sen FTo = FT cos FT = r FN FN r cos > FN sen quindi r≥ tg Per  piccolo: tg≈ r≥  L’angolo di contatto deve essere minore del coefficiente d’attrito 6 8

7 Meccanica del processo
Valori tipici di r (dipende da: materiale dei cilindri (acciaio, ghisa) metallo da laminare T, v, levigatezza dei cilindri) - A freddo r = - A caldo r = R h/2  r max 0.02 1° 0.2 11° 0.3 17° 0.7 35° Limiti alla riduzione massima h = 2R (1 - cos ) ≈ R 2 Al limite delle condizioni di imbocco: hmax ≈ R r2 7 8

8 Meccanica del processo
Per ottenere riduzioni elevate: - coefficiente d’attrito elevato: aumenta  - raggi elevati: aumenta h R  La lunghezza della zona di laminazione aumenta in entrambi i casi 8 8

9 Meccanica del processo
Le forze di laminazione Ipotesi: stato piano di deformazione - L’accelerazione nella laminazione v = (vf - vo)/ vo = Ao / Af - 1 Valori tipici di accelerazione: % - La sezione di inversione 9 8

10 Meccanica del processo
Calcolo semplificato della forza di laminazione F = A pm A = ld b F = ld b pm ld = AC = (AO)2-(OC)2 = R2-(R-Dh/2)2 = = R2 - R2 + RDh - Dh2/4 =  RDh - Dh2/4 ld ~ SQR ( R h ) per Dh piccolo rispetto ad h F = b pm SQR ( R h ) F O R A C Dh/2 B ld pm = s(1 + ld/2hmed) F = b s SQR ( R h )(1 + ld/2hmed) 10 8

11 Meccanica del processo
- Calcolo semplificato della forza di laminazione F = b s SQR ( R h )(1 + rld/2hmed) - Considerazioni: - la forza cresce, a parità di h, quando ld cresce; - sarebbe preferibile usare cilindri di piccolo diametro. - Calcolo della velocità di deformazione (a caldo) t = ld/vcil;  = ln (ho/hf)  = /t = (vcil/ld) ln (ho/hf) . 11 8

12 Meccanica del processo
F perpendicolare alla direzione di laminazione - Calcolo della coppia di laminazione C = Fld/2 a caldo C = Fld/2.5 a freddo - Calcolo della potenza P = C - Calcolo dell’allargamento b = 0.3 h b = h/6 + SQRT(R/ho) F ld Stufa elettrica kW Utilitaria kW Autotreno kW Locomotore kW Portaerei kW Centrale termoelettrica kW Centrale nucleare kW 12 8

13 13 Gabbie di laminazione Disposizone dei cilindri: duo irreversibile
duo reversibile trio quarto multicilindro planetario Movimentazione laminato Inflessione cilindri Usura e sostituzione 13 10

14 Calibratura incastellatura scanalature calibri
Realizzazione in diverse passate di forme particolari con tolleranze assegnate Criteri di progettazione dei calibri: (effettuata in base ai possibili difetti) dilatazioni termiche del metallo scanalature maggiorate deformazioni elastiche dei cilindri aria tra i cilindri incastellatura scanalature calibri 14 11

15 Tipi di calibri e sequenze di riduzione
Trave a C Trave a T 15 10

16 16 Realizzazione di tondino per cemento armato
Alternativo alla colata continua Sequenza di calibri 16 12

17 17 Difetti nei laminati - Tensioni residue: deformazione disomogenea
trazione compressione trazione compressione 17 12

18 Difetti nei laminati - Ondulazioni: eccessiva flessione dei cilindri - Fessurazioni laterali: deformazione disomogenea e scarsa duttilità - Alligatoring: stati complessi di sollecitazioni e difetti nel getto di partenza 18 12

19 Produzione di tubi senza saldatura
Laminatorio Mannesmann - rulli rotanti concordemente - disassamento: avanzamento assiale - incrudimento e innesco di una cricca al centro - allargamento della cricca tramite il mandrino F U R S T A B D C F 19 13

20 Produzione di tubi senza saldatura
Laminatoio a passo di pellegrino per la riduzione di spessore e la finitura di tubi 20 9