Dopo aver approfondito il complesso tema del trattamento termico dei materiali è arrivato il momento di analizzare anche i trattamenti termici relativi agli stampi, ovvero quei trattamenti che mirano a migliorare le proprietà delle matrici utilizzate nella produzione.
Gli stampi svolgono infatti un ruolo cruciale nella forgiatura perché consentono la formazione precisa dei componenti e ne garantiscono garantendo qualità, efficienza e ripetibilità nella produzione.
Una progettazione e costruzione accurata degli stampi è quindi fondamentale per contribuire al successo dell’intero processo di forgiatura e alla produzione di componenti di alta qualità.
Trattamenti termici degli stampi: le varie fasi di lavorazione
I trattamenti termici effettuati sugli stampi sono molteplici, analizziamoli insieme:
- La ricottura viene utilizzata per ridurre la durezza e la tensione interna del materiale dopo la forgiatura. Il pezzo viene riscaldato a una temperatura specifica e successivamente raffreddato lentamente per rendere il materiale più morbido e migliorarne la lavorabilità.
- La tempra, grazie alla quale aumenta la durezza e la resistenza del materiale. Il pezzo viene riscaldato a una temperatura critica e quindi rapidamente raffreddato, generalmente immergendolo in un mezzo di raffreddamento come l’olio o l’acqua.
- Il rinvenimento, il procedimento effettuato dopo la tempra, quando si ha necessità di ridurre la fragilità del materiale e migliorarne la tenacità. Il pezzo temprato viene riscaldato a una temperatura inferiore rispetto a quella della tempra e mantenuto a quella temperatura per un certo periodo di tempo. Questo processo consente al materiale di rilassarsi e ridurre le tensioni interne.
- La normalizzazione, utilizzata per migliorare la microstruttura del materiale dopo la forgiatura. Il pezzo viene riscaldato a una temperatura superiore a quella critica e successivamente raffreddato all’aria. Questo processo aiuta a ottenere una struttura fine e uniforme nel materiale.
- La cementazione, che comporta l’introduzione di carbonio nella superficie dell’acciaio per aumentarne la durezza superficiale. L’acciaio viene posto in un ambiente ricco di carbonio, come una miscela di polveri di carbone, e riscaldato a temperature elevate. Il carbonio si diffonde nella superficie dell’acciaio a causa del processo di diffusione termica, creando uno strato di alta concentrazione di carbonio chiamato “strato di cementite”. Questo strato di cementite rende la superficie dell’acciaio molto dura e resistente all’usura, mentre il nucleo dell’acciaio mantiene la sua tenacità.
- La nitrurazione, è un processo di trattamento termico che comporta l’introduzione di atomi di azoto nella superficie dell’acciaio per migliorarne la durezza e la resistenza all’usura. L’acciaio viene posto in un ambiente ricco di azoto, come l’ammoniaca, e riscaldato a temperature elevate. A differenza della cementazione, la nitrurazione non comporta l’introduzione di carbonio, quindi l’acciaio mantiene una buona tenacità nella sua struttura di base.
Palmieri Tools Forging esegue internamente tutti questi processi, tranne quelli di nitrurazione e cementazione, per i quali si affida a fornitori partner altamente qualificati.