Come scegliere il corretto fluido da tempra?
Il fluido da tempra da utilizzare nel tuo processo deve essere scelto in funzione del risultato desiderato, del tipo di materiale trattato e a seconda del forno utilizzato, del tipo di trattamento termico e della velocità di tempra.
Highlights
• Criteri di scelta del fluido: tipo di materiale da trattare, tipo di forno e velocità di tempra.
• Limiti delle soluzioni classiche: olio, sale e polimeri presentano rischi per la sicurezza e per lo smaltimento.
• La soluzione gas: pulita e priva di tossicità, riduce della metà l'impronta di carbonio.
Dopo la fase di riscaldamento e di mantenimento della temperatura, è necessario raffreddare l'acciaio in modo rapido ma controllato. La fase di tempra dell'acciaio si ottiene immergendo la parte metallica ancora ad alta temperatura in un fluido che può essere un gas, aria, un bagno di polimeri liquidi, di olio o di sali fusi.
L'obiettivo principale della tempra è quello di aumentare la durezza degli strati superficiali del metallo. Essa stabilizza la struttura cristallina della superficie e, con successivo rinvenimento, riduce le tensioni residue nel pezzo. Il fluido da tempra deve essere scelto in funzione del risultato desiderato e del tipo di materiale trattato. Dipende anche dal forno utilizzato, dal tipo di trattamento termico e dalla velocità di tempra (rapida o lenta). In base alle caratteristiche di raffreddamento desiderate, esistono diversi tipi di tecniche di tempra.
Tempra in olio, sali fusi e polimeri
A seconda delle caratteristiche richieste per il raffreddamento, esistono diversi tipi di tempre.
Trattamento di tempra in bagno d'olio
La tempra in bagno d'olio garantisce un raffreddamento controllato, (adattabile in base alla natura dell'olio) e l'uniformità della temperatura su tutto il pezzo metallico. Per questo motivo, è ampiamente diffusa. Tuttavia, la tempra in bagno d'olio presenta diversi inconvenienti. Infatti, il suo utilizzo comporta dei rischi per la salute e per la sicurezza (vapori d'olio, rischio di infiammabilità). Gli oli da smaltire devono essere trattati da centri specializzati per soddisfare il rispetto delle normative locali.
Trattamento di tempra in bagno di sali
La tempra in bagno di sali fusi (miscele di nitrato di potassio con nitrati o nitriti di sodio) produce un raffreddamento estremamente controllato e preciso ottenendo pezzi con elevata resistenza all'usura. Gli inconvenienti di questa tecnica, oltre ai rischi di ossidazione del pezzo a causa della temperatura, sono legati alla sicurezza e alla gestione dei bagni di sali usati che devono essere smaltiti da società qualificate per soddisfare il rispetto delle normative locali.
Trattamento di tempra in emulsione polimerica ad acqua
La tempra in emulsione polimerica ad acqua può essere superficiale o profonda e la velocità di raffreddamento si regola in base alla concentrazione dei polimeri in acqua. Gli svantaggi dei polimeri riguardano il rischio di infiammabilità e di degradazione. La loro efficacia deve essere misurata e monitorata e i bagni da smaltire devono essere trattati in centri autorizzati per soddisfare i requisiti delle normative locali.
Si raccomanda di indossare gli adeguati dispositivi di protezione individuali quando si lavora con questi fluidi. I cicli di pulizia delle parti sono essenziali per rimuovere tracce di fluidi, olio residuo e grasso.
Tempra in gas
Specificità e vantaggi della tempra a gas
Nuove soluzioni come la tempra a gas ad alta pressione possono sostituire, con notevoli vantaggi, le soluzioni convenzionali sopra elencate. La tempra in gas viene effettuata in celle o forni in grado di resistere a diverse decine di bar, con gas neutri, talvolta arricchiti con idrogeno. La natura del gas (argon, azoto o altre miscele) e i cicli di pressione determinano la velocità di raffreddamento. Il risultato è di qualità ottimale, le parti sono pulite, il trattamento non presenta inconvenienti relativi a tossicità o sicurezza e l'impatto ambientale è minore. Questa soluzione ha come svantaggi intervalli di raffreddamento inferiori e un investimento iniziale più costoso. Tuttavia è vantaggiosa per l’alta qualità dei prodotti finali e per la praticità della gestione del gas di tempra rispetto a un fluido convenzionale.
Riduzione delle emissioni Scope 3 con la tempra a gas
Per gli acciai destinati al settore dell'automotive o dell'edilizia a bassa impronta di carbonio, o quando la riduzione dell'impronta di carbonio del prodotto finale è cruciale, la scelta del giusto trattamento di tempra è fondamentale.
La tempra a gas, considerata nella totalità del processo (fase di riscaldamento, mantenimento e pulizia finale), ha un'impronta di carbonio molto bassa rispetto alle altre soluzioni: quasi la metà rispetto alla tempra in olio e ben oltre la metà in meno rispetto alla tempra in sali fusi.
L'utilizzo di idrogeno nei trattamenti termici o di altri gas ECO ORIGIN™ garantisce una maggiore riduzione dell'impronta di carbonio dei prodotti e delle emissioni di CO2 (Scope 3). Questi gas vantano una garanzia d'origine, sono certificati CertifHy e vengono prodotti al 100% da fonti rinnovabili.
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FAQ
- Cosa devo fare quando effettuo il trattamento termico?
- Cos'è il trattamento termico e quali sono gli obiettivi?
- In cosa consiste il processo di trattamento termico?
- Qual è l’impatto ambientale dei trattamenti termici?
- Qual è lo scopo del trattamento termico dei materiali?
- Quali sono gli elementi di un trattamento termico?
- Qual è la corretta profondità di penetrazione di un trattamento termico superficiale?
- Vantaggi e inconvenienti, perché fare trattamenti termici?
- È necessario un trattamento termico dopo un processo di fabbricazione additiva?