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PROCESSO DI STABILIZZAZIONE


Se una forza esterna periodica mette in vibrazione una struttura metallica ad una ampiezza definita ed a bassa frequenza, la vibrazione viene trasmessa attraverso l’intera struttura secondo le leggi delle oscillazioni meccaniche

Se la struttura è isolata e non vi sono attenuazioni, la vibrazione continuerà all’infinito anche senza l’apporto di energia.

La caratteristica dei metalli di trasformare energia meccanica in calore anche con sollecitazioni alternate ben al di sotto del punto teorico di snervamento macroscopico è dovuta all’attrito interno o smorzamento.

In corrispondenza di sollecitazioni molto contenute, come quelle conseguenti alle vibrazioni, lo smorzamento è causato da processi termici, magnetici o atomici.

Durante la vibrazione, lo smorzamento non dipende dall’ampiezza dell’oscillazione, ma solo dalla frequenza delle vibrazioni e dal tempo di distensione.

Conseguentemente la vibrazione può produrre l’azione desiderata senza danneggiare la struttura del materiale e senza produrre rotture di fatica, lavorando a basse ampiezze e basso livello di impiego energetico fino a distensione avvenuta.

L’abbattimento non avviene uniformemente attraverso il reticolo metallico, ma principalmente dove sono localizzate situazioni di stress disomogeneo. In questo modo si genera attrito in punti specifici e viene acquisito un più alto livello di energia locale che permette la diminuzione della tensione monodirezionale, specialmente in quelle zone interessate da dislocazioni od altri difetti caratterizzati da stati residui ed anisotropi di sollecitazione.

L’energia spesa in questa omogeneizzazione deve essere fornita dall’esterno, nel nostro caso dal motore del vibratore.

L’assorbimento di corrente del motore può quindi considerarsi un parametro di misurazione dello stato di stress residuo. Quando, dopo l’applicazione del ciclo, viene misurato un decremento nell’utilizzo di corrente rispetto all’inizio del ciclo di vibrazione e quando questo assorbimento non decresce ulteriormente, si è ottenuta la stabilizzazione.

A questo punto ben difficilmente possono intervenire ulteriori deformazioni anche se il pezzo viene sottoposto a lavorazione meccanica.

La riduzione dello stress tramite vibrazione è un’operazione che richiede, come mano d’opera, l’impiego di una sola unità tra l’altro non impiegata a tempo pieno.

 

IL TRATTAMENTO DI STABILIZZAZIONE

Ogni struttura da distendere viene trattata a specifiche frequenze di risonanza indotte da un vibratore meccanico fissato rigidamente al pezzo da trattare in punti idonei a trasmettere le vibrazioni in tutta la struttura.

Tali frequenze, rilevate da un trasduttore, vengono trasmesse ad una unità centrale di elaborazione la quale identifica in tempo reale le frequenze ottimali di lavoro per le quali verrà successivamente effettuato il trattamento vero e proprio, stabilizzando dal punto di vista dimensionale la struttura.

Durante il trattamento vibrazionale non intervengono deformazioni, in quanto non si ha scorrimento plastico a livello macroscopico, dovuto al fatto che solitamente, durante il trattamento, lo stress residuo di primo ordine varia molto poco.

La durata necessaria per ogni trattamento si aggira indicativamente attorno ai 30/40 min/pz, considerando pezzi di circa 20.000 Kg

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