la subfornitura con acciai inossidabili
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la subfornitura con acciai inossidabili
IL GIORNALE DELL'OFFICINA N° 8-9 AGOSTO-SETTEMBRE 1984 39 LA SUBFORNITURA CON ACCIAI INOSSIDABILI Bruno Roncaglioli Vinelli Servizio Marketing Centro Inox Le imprese specializzate italiane possono migliorare la loro incisività sul mercato italiano e straniero. Gli acciai inossidabili hanno caratteristiche e qualità tali da soddisfare anche le più gravose esigenze. Con il termine di "subfornitura" si comprendono oggi tutte quelle attività di produzione e di lavorazione che ieri si definivano "per conto terzi", cioè -su specifica istruzione di un committente che ne fissa le caratteristiche necessarie e poi provvede a completare il prodotto e a commercializzarlo. La diversa dizione non è tuttavia un'inutile esercitazione di stile, né un modo per dare aspetto più allettante a ciò che già si conosceva, poiché in questi ultimi anni il fenomeno ha assunto ben maggiore entità e dignità che nel passato. La maggior parte delle aziende rnetallurgiche e meccaniche nel corso degli ultimi anni ha modificato in modo sensibile il proprio assetto produttivo, talvolta con l'introdurre processi avanzati di automazione che hanno sostituito macchine o interi cicli di produzione e questa evoluzione si è spesso accompagnata a un processo di decentramento di molti passaggi per contenere i costi di rinnovo dei propri impianti e per migliorare la produttività dei cicli più specialistici della produzione, senza oneri aggiuntivi e ha favorito, di conseguenza, il sorgere e il potenziarsi di numerose unità che si sono attrezzate per soddisfare queste esigenze. Oggi, in Italia, i componenti subforniti sono circa il 60% delle parti di un'automobile e il 70% di quelle di un eiettrodomestico, percentuali destinate a crescere ulteriormente con il progressivo affermarsi di quella economia specialistica, della quale la subfornitura è supporto essenziale. Il fenomeno non è solamente italiano e ne è prova la vitalità in tutta Europa di rassegne dedicate proprio alle lavorazioni per conto terzi, tra le quali ricordiamo: il "Midest", francese; ('"Industrie Kontact" di Copenaghen; il "Subcon", inglese; la "Nowea". della Germania Federale e l'olandese "Vat", oltre naturalmente al nostro Subtec. La possibilità di riunire, con manifestazioni di vasta risonanza, molte aziende subfornitrici offre cosi un contributo importante per migliorare la conoscenza di questi mercati, i cui operatori specializzati spesso sfuggono ai normali e facili mezzi di censimento e di individuazione perché non hanno di solito una loro gamma di produzione, mentre invece sono degli specialisti in grado di svolgere con competenza professionale una serie di importanti fasi di trasformazione, che verranno poi compendiate nel manufatto finito. Sono evidenti i vantaggi che ne derivano per il committente, contattare in poco tempo e in modo diretto molte aziende, scoprendone le nuove produzioni tecnologiche e pianificando i propri approvvigionamenti; per il subfornitore o operatore per conto terzi, aumentare le opportunità di lavoro, diversificare la clientela, trova- re stimolo per un continuo aggiornamento professionale anche sotto la spinta del confronto con i concorrenti. La subfornitura e gli acciai inossidabili Anche per questi materiali, la subfornitura ha raggiunto in pochi anni livelli di rilevante interesse, con notevoli consumi, un continuo aggiornamento tecnologico e una crescente capacità produttiva. Il nostro Paese è diventato così uno tra i più attivi trasformatori di queste leghe e lavora non solo per la domanda interna ma anche e soprattuto, per quella estera. A favore degli acciai inossidabili giocano molti fattori: — possibilità di sostituire materiali che richiedono rivestimenti protettivi destinati a deperire nel tempo; — riduzioni dell'entità del sovrametallo necessario su altri materiali per compensare le perdite di peso dovute alla corrosione; — aspetto estetico attraente e possibilità di ottenere risultati di perfetta superficie, scorrevolezza e levigatezza in modo semplice e permanente; — lavorazioni semplici e di precisione che possono vantaggiosamente sostituire altre tecnologie più lunghe e costose. Viene oggi sfruttata al meglio la versatilità dell'acciaio inossidabile grazie a macchine e attrezzature poliva- \ 40 lenti e di elevata produttività. I concetti qui esposti si estrinsecano in maniera diversa nella pratica applicativa, secondo i vari prodotti siderurgici che di volta in volta vengono scelti come materiale di partenza più adatto per eseguire il subcomponente, vale a dire quanto s'impiegano lamiere, o tubi, o prodotti lunghi come barre e filo. Componenti per apparecchi radiografici dove si sommano operazioni molto attente di tranciatura, sbavatura, taglio, piegatura, foratura e saldatura. I moderni mezzi- radiodiagnostici impressionano e sviluppano le lastre in rapida successione, cosicché la lettura dell'immagine è pressoché immediata. Le parti dell'impianto destinate al bagno di sviluppo sono fatte di acciaio inossidabile AISI 316, resistente agli acidi impiegati. Saldature accuratamente verificate con liquidi penetranti assicurano la perfetta tenuta delle vasche nelle quali le lastre passano consecutivamente e con procedimento automatico, fino a sviluppo avvenuto. La figura mostra una unità di essicazione: l'aria convogliata nelle canalette viene riscaldata da tre lampade tubolari a raggi infrarossi e asciuga le lastre appena sviluppate. (Ettore Giostra & Figli - Corsico). Base portante e componenti di carrozzeria dì affettatrice per carni e salumi. Il vecchio modello era in presso colata di alluminio, con susseguenti operazioni meccaniche per asportazione di truciolo, di finltura e di ossidazione anodica. La nuova progettazione è fatta con lamiere inox AISI 304, con spessore 1,2 e 2 mm, satinata e protetta, puntata e assemblata mediante puntatura elettrica. Anche gli accessori interni di rinforzo, di sostegno e di ancoraggio sono di acciaio inossidabile. (Francesco Magnoni & C. - Albizzate) I processi chimici e petrolchimici si compiono con l'ausilio di impianti complessi, sottoposti a condizioni di esercizio molto severe, dove si esigono resistenza alla corrosoine e caratteristiche meccaniche elevate; la costruzione quindi obbedisce a criteri di speciale precisione di progetto e di esecuzione in officina. Qui, un piatto ottagonale di alleggerimento, con sottostante piatto di distribuzione: i due elementi, imbullonati tra loro, sono inseriti nel reattore a torre e attraverso di essi si svolgono le reazioni fra i vari elementi del processo. Hanno diametro esterno di 4 650 mm e sono costruiti con acciaio inossidabile AISI 321, (Paolo Grandi • B rescia) La possibilità dì eseguire, con lamiere di acciaio inox, complesse costruzioni che siano insieme robuste e precise, è sintetizzata in questo impianto per la sterilizzazione di contenitori vari, realizzato con lamiera inox AISI 304. La struttura, accuratamente coibentata, è assemblata con saldature a tenuta stagna; sono impiegati speciali accorgimenti per compensare la dilatazione causata dall'elevata temperatura del forno di sterilizzazione posto all'interno. (Metalfoschi Madignano) 41 Lavorazioni su lamiere inox Questi elementi si prestano sia a interventi semplici, come il taglio, la foratura e la piegatura, come a quelli più complessi, come lo stampaggio l'imbutitura profonda, le saldature su diversi spessori, fino a raggiungere forme notevolmente elaborate. La carpenteria medio leggera e le costruzioni meccaniche varie comprendono, di solito, operazioni elementari di tranciatura, di piegatura, d'imbutitura non profonda o di stampaggio con presse eccentnche o oleod inamiche, oppure più complesse, come costruire e assiemare più parti mediante puntatura, saldatura, rivettatura, ecc. L'attenzione delle ditte più qualificate è oggi rivolta alle carrozzerie, ai mobili e alle "console", alla carpenteria leggera di precisione per le industrie elettromeccaniche, elettroniche e di telecomunicazioni. In alcuni casi, viene gestita direttamente la produzione di propri stampi "ad hoc" e dalla relativa attrezzeria d'officina; collateralmente, la progettazione di riparerie per industrie meccaniche. Anche nelle industre pesanti, la chimica, la petrolchimica e la nucleare ad esempio, dove sono richiesti acciai inossidabili con speciali prestazioni meccaniche e di resistenza alla corrosione e dove si lavorano laminati di grosso spessore, la subfornitura svolge un lavoro di alta qualità, fornendo manufatti e componenti di grande impegno costruttivo. Le aziende che operano come "capo-commessa" affidano a ditte specializzate, di provata esperienza, l'esecuzione di parti di impianti molto complessi, In questo campo è sempre presente fa possibilità di uscire dai confini specifici della subfornitura per invadere quello ben diverso, e chiaramente più ampio, della sub-commessa di parti di maggiore portata, che diventano vere e proprie sezioni di grandi impianti. I settori di attività della subfornitura con lamiere di acciai inossidabili rivelano che te ditte interessate sono ormai in una fase di crescente specializzazione che, anche nei cast di piccole unità aziendali, chiede adeguate attrezzature. In effetti, le macchine di cui dispongono sono moderne e modernissime, comprese quelle a controllo numerico e le operatrici polivalenti, in grado di eseguire, anche su piccole serie, numerose operazioni, con economia di tempo, di mezzi e di personale; anche l'impiego di simulatori elettronici per studiare e per programmare il lavoro diventa pratica frequente. Tra le lavorazioni correnti, prevalgono quelle per deformazione plastica e di assiematura di componenti mediante mezzi di unione smontabili e con puntatura elettrica; la saldatura, specie di tipo automatico, proprio per gli aspetti peculiari che ha nel campo degli acciai inossidabili, resta ancora appannaggio dei più progrediti operatori. Permangono tuttavia casi di disinformazione o retaggi di metodi superati, che solo un capillare appoggio tecnico possono correggere ed eliminare; questo fenomeno appare più rilevante quando si tratta, ad esempio, di affrontare l'imbutitura profonda e certe tecnologie di saldatura; quella in continuo, quella fra acciai eterogenei o inossidabili ferritici, quella al microplasma su spessori sottili. Scambiatore di calore e fascio tubiero, tipo "DYU", per aita pressione, destinato ad un impianto di produzione di ammoniaca. È stato adonato un interessante procedimento di costruzione: poiché il fluido corrosivo passa nel lato del mantello, i tubi sono saldati alla parte posteriore della piastra tubiera, opportunamente rivestita di acciaio inox mediante placcatura per riporto. La saldatura dei tubi della piastra, con metodo TIG, è fatta con macchine automatiche e poi controllata con prove d'aria e liquidi penetranti. Onde evitare possibili contaminazioni, le operazionisi svolgono in un reparto climatizzato. Sono impiegati tubi senza saldatura di acciaio inossidabile AISI 321 piegati a U e piastre tubiere con deposito di saldatura AISI 347; il mantello di acciaio inossidabile AISI 304. Sono state eseguite le specifiche Tema "R" per condizioni di esercizio che prevedono temperature fino a 270 °C nell'acqua di alimento e pressioni fino a 131 Bar G. (IBM Industrie Meccaniche di Bagnolo Bagnolo Cremasco) Lavorazioni con tubi inox Recuperatore di calore da fumi di combustione, formato da speciale fascia tubiera di tubi elettrouniti di acciaio inossidabile AISI 304, con diametri varianti da 33,6 a 48,3 mm, curvati in modo da facilitare lo scambio termico fìa l'acqua che circola al loro interno e i fumi sul lato del mantello. In questo modo viene utilizzata una fonte di calore, quella dei fumi di combustione in uscita, che altrimenti andrebbe sprecata. (Officine Orsi • Carpiano) Fra le numerose trasformazioni cui vengono sottoposti i tubi di acciai inossidabili, assumono speciale rilievo quelle che, per le loro caratteristiche, per la vasta richiesta presso le industrie utilizzatrici e per la presenza di esecutori specializzati, compendiano diverse operazioni e richiedono un corredo di macchine, di impianti e di metodi sufficienti a dimostrare la versatilità tecnologica di questi prodotti siderurgici di prima o di seconda lavorazione: — curvatura di tubi, con raggi speciali e con speciali accorgimenti tecnici; — costruzione di serpentine e di manufatti similari; — alettatura di tubi mediante saldatura di nastri stretti; 42 — costruzione di fasci tubieri per scambiatori di calore, per aerotermi, per batterie di essiccazione e così via; pur essendo tutti destinati alla funzione fondamentale dello scambio termico, lavorano in condizioni di temperatura e di pressione molto variabili, in presenza delle più diverse sostanze corrosive e in base a criteri costruttivi che impegnano severamente committente e fornitore per il calcolo termico e per quello meccanico. Anche qui, in ogni modo, l'impiego degli acciai inossidabili, nei tipi prevalenti AISI304 - 316 - 317 - 321 e 347, trova una precisa collocazione e una positiva evoluzione di cui è premessa importante una ben acquisita conoscenza e un buon livello nelle tecnologie di applicazione, in modo speciale la piegatura, la saldatura, la mandrinatura, i sistemi di unione con altri materiali, il montaggio dell'insieme, attuati con appropriato aiuto di macchine e di apparecchio di controllo. Qualche perplessità sussiste ancora, conviene precisarlo, sul comportamento di acciaio inossidabili d'impiego speciale, quelli stabilizzati al titanio e al niobio — ad esempio — per i quali non sono ancora ben conosciuto alcuni tipi di corrosione cui vanno soggetti in circostanze speciali. È altrettanto vero però che lacune di questo genere sono più frequenti presso le ditte minori, dove l'esperienza formatasi è ancora recente e dove il corredo tecnologico può essere non del tutto aggiornato. Per il calcolo e la progettazione sono costantemente osservate le norme TEMA, ANCC, API, VSR e l'ASME Code; per i procedimenti e i collaudi di saldatura, quella TUV. Anche qui, pertanto, lo speciale rapporto che si instaura tra il committente e l'esecutore specializzato, quello della subfornitura, ha modo di esplicare tutta la sua importanza e la sua utilità, mettendo di fronte e alla prova dei risultati, interessi ed esigenze diverse, che trovano nel lavoro finito il loro punto di accordo. Componenti per apparecchi di strumentazione e di controllo: al centro, una vite di regolazione di flussi per impianti petrolchimici. Sono fatti con barra di acciaio inossidabile AISI 304. (G.B. Gervasoni - Brembilla) Lavorazioni meccaniche su barra e filo inox Sono state, forse, le prime trasformazioni eseguite in regime di subfornitura per produrre una quantità veramente straordinaria di particolari, di "pezzi" o di più sofisticati componenti, usati dalle industrie elettromeccaniche ed elettroniche, in aeronautica, nelle macchine tessili, come nelle petrolchimica e nella meccanica varia, spaziando, come si vede, fra i più diversi usi finali. Ciò perché questo tipo di lavorazione, chiamato genericamente "per asportazione di truciolo", comprende una serie numerosa di operazione e proprio con il termine "lavorabilità per asportazione di truciolo" s'intende la maggiore o minor facilità con cui un acciaio si lascia tornire, fresare, forare e così via, ed è a sua volta la sintesi di più fattori, ognuno dei quali può variare, indipendentemente dagli altri. Nel caso degli acciai inossidabili, vanno considerati prevalenti lo stato metallurgico o analisi chimica del materiale di partenza, in questo caso la barra e il filo, la sua composizione chimica, i trattamenti termici e le operazioni meccaniche cui è stato sottoposto, lo stato di fornitura, con speciale riguardo alla trafilatura, alla pelatura, affa rettifica e alla finitura superficiale. Da qui scaturisce la scelta dei parametri operativi, come il tipo dì macchina e di utensili con cui eseguire il lavoro, le velocità di taglio e di avanzamento, i fluidi necessari., • La lavorabilità di un acciaio inossidabile, infatti, non dipende soltanto delle sue caratteristiche tipiche, ma anche da un'accurata messa a punto del ciclo di trasformazione, affinchè il risultato finale sia tecnologicamente corretto ed economicamente vantaggioso. Proprio per attuare la sintesi di tutti questi fattori, la moderna si- L'industria dei calcolatori elettronici richiede una serie di particolari lavorati con macchine automatiche che eseguono su di essi numerose operazioni di grande precisione: tornitura, fresatura, filettatura, foratura. Le ridotte e ridottissime dimensioni dei pezzi finiti limitano le tolleranze dimensionali a valori infinitesimali e allora il materiale e l'operatore devono dare il meglio delle loro capacità (Gamba - Milano) 43 O o "5 3 o a « a re 2 Resistenza alla corrosione Relazione qualitativa tra indice di lavorabilità per asportazione di truciolo e resistenza alla corrosione. derurgia ha messo a punto un certo numero di acciai inossidabili, detti a lavorabilità migliorata. Con essi è possibile spingere a livelli di maggiore impegno tutte le trasformazioni necessarie a fare, di un prodotto finito di acciaieria, un complesso particolare di una macchina, spesso con dimensioni ridottissime o addirittura infinitesimali. In questi acciai, la presenza, attenta dosata, di zolfo e di selenio, migliora sensibilmente la truciolabilità e si ottiene così un favorevole bilanciamento fra la loro resistenza alla corrosione e la lavorabilità per asportazione. Come si vede, il tipo AISI 303 si pone come acciaio inossidabile di uso generale nella meccanica di precisione e nella versione con selenio (303 Se) la lavorabilità migliora sensibilmente. Rispetto all'AISI 316 corrente, il tipo con 0,10% di zolfo (AISI 316 F) migliora la trucio labilità e la velocità di taglio, con conseguente minor usura degli utensili. I due tipi martensitici AISI 416 e 420 F sono da scegliere quando è indispensabile un acciaio temperabile e magnetico, caratteristiche adatte a impieghi elettromeccanici. Il ferritico 430 F possiede tenori di zolfo e di fosforo che lo rendono adatto per lavorazioni ad alta velocità per grandi serie; rispetto ai martensitici prima citati, la sua resistenza alla corrosione è migliore. In questo ambito, il committente e l'esecutore potranno scegliere quel tipo di acciaio a lavorabilità migliorata che, di volta in volta, presenta le caratteristiche più adatte in relazione alle esigenze del pezzo finito. Gli esempi qui scelti dimostrano che gli acciai inossidabili, pur relativamente nuovi rispetto ad altri metalli, sono riusciti a inserirsi in tutti i settori industriali e vanno a pari passo con le nuove tecniche di trasformazione, necessitando solo di propri modi e di propri parametri di lavoro. Questi elementi, insostituibili per ottenere il meglio da ogni materiale, si diffondono e si affinano anche grazie al complesso interscambio di conoscenze, di esperienze e di esigenze fra tutti gli operatori. Così anche la subfornitura svolge un ruolo di crescente importanza, creando il miglioramento tecnologico di numerose ditte che puntano proprio sulla specializzazione per affermarsi e adeguarsi ai diversi aspetti della nostra economia, che favorisce unità di dimensioni contenute, in grado di far fronte alla domanda con rapidità e precisione. • Alberino di valvola per impianto alimentare, ottenuto tornendo, fresando, filettante) e intagliando una barra di acciaio inossidabile AISI 303. La complessa geometria del pezzo (lunghezza 75 mm; diametro massimo 24 mm) indica chiaramente i risultati che si possono ottenere sugli acciai inossidabili a lavorabilità migliorata. (Bottin e Piva • Padova, Zona Industriale Camin).