Pierluigi Montedoro

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Pierluigi Montedoro

AICQ - Giornata di Studio e Dibattito
del Settore Trasporto su Rotaia
Linea Guida: Incollaggio nel settore
ferrovario
Applicazioni del Processo d’ Incollaggio
02/12/2015
Hitachi Rail Italy
Structural Calculation, Materials & Technologies
Pierluigi Montedoro
© Hitachi Rail Italy, S.p.A. 2015. All rights reserved.
Contents
1.Put the chapter title here.
1.Tecnologie di Giunzione
2.Processo d’ Incollaggio: Progettazione e Fabbricazione
3.Esempi applicativi
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1.Tecnologie di Giunzione
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1-1 Tecnologie di Giunzione
Nell’ ambito di uno sviluppo tecnologico, che vede sempre più frequente l’ utilizzo
combinato di materiali diversi (MultiMaterial Design), la tecnica dell’ incollaggio ha
assunto, anche, in ambito ferroviario una notevole importanza e diffusione.
Essa offre una serie di opportunità, che consentono ai progettisti di individuare
soluzioni progettuali, che altrimenti, adottando, altre tecniche di giunzione sarebbero
impossibili da realizzare o difficoltose da produrre.
L’ incollaggio, in particolare, permette:
a) di accoppiare materiali diversi senza che questi subiscano dei danneggiamenti;
b) di eliminare la concentrazione di tensioni e quindi avere una distribuzione più
uniforme delle sollecitazioni;
c) di accoppiare parti con basso spessore;
d) di recuperare tolleranze di accoppiamento e bilanciare movimenti relativi;
e) di ottenere una buona planarità nell’ accoppiamento di superfici ampie;
f) di evitare distorsioni delle parti a seguito dell’ accoppiamento
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1-2 Tecnologie di Giunzione
In tale contesto è da evidenziare anche la multifunzionalità, che è possibile ottenere
con un giunto incollato.
Essa si estrinseca nel soddisfacimento simultaneo di più funzioni come ad esempio:
a) la protezione alla corrosione;
b) lo smorzamento delle vibrazioni;
c) la capacità di sigillare;
d) l’ isolamento elettrico
e) …..
L’ incollaggio, come ogni altra tecnica di giunzione, ha anche dei limiti che devono
essere tenuti in giusta considerazione; essi possono essere sintetizzati nell’ elenco
seguente:
1) Limitata resistenza alle alte temperature;
2) Stabilità a lungo termine (Invecchiamento)
3) Curing time (tempi di polimerizzazione)
Nota: l’ incollaggio può essere utilizzato anche in combinazione con altre tecniche
di giunzione (rivettatura, clinching) per dar luogo a giunzioni ibride.
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2-1 Processo d’ Incollaggio: Progettazione e Fabbricazione
Progettazione
La Linea Guida definita, in ambito AICQ, per l’ incollaggio nel settore ferroviario, nella
sua parte 3, fornisce una serie di raccomandazioni, per un corretto approccio alla
progettazione di un giunto incollato. Tali indicazioni sono ispirate ai concetti, espressi
dalla norma tedesca DIN 6701-3 (Draft).
In tale contesto e in estrema sintesi il processo di progettazione può essere
rappresentato con lo schema di flusso di seguito riportato:
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Progettazione
In relazione allo schema precedente si rimarcano i “focal point” seguenti:
•
Concezione del giunto: in questa fase è indispensabile:
a) individuare tutti i requisiti a cui deve sottostare il giunto e quella che è la sua funzione;
b) attribuire la classe di criticità del giunto a seguito di un’ analisi di sicurezza e
affidabilità
c) verificare se la tecnica dell’ incollaggio è quella più idonea, tra quelle disponibili, per
realizzare la giunzione sulla base delle indicazioni di cui ai punti a) e b)
d) verificare la fattibilità del giunto;
•
Selezione dell’ adesivo: in questa fase è indispensabile:
a) conoscere quelle che sono le prestazioni dell’adesivo, in relazione, anche, ai substrati
che devono essere uniti allo scopo d’ individuare quelle che sono le sollecitazioni
ammissibili;
b) il supporto da parte dei tecnici qualificati messi a disposizione dai vari fornitori di
adesivi per una selezione mirata all’ interno della propria gamma di prodotti;
c) una scelta attenta del tipo di trattamento superficiale che dovranno subire i substrati
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Progettazione
Nota: a differenza di altre tecniche di giunzione, come ad esempio la saldatura, non vi sono
normative, emesse da enti di unificazione, che riportano valori ammissibili ai quali fare
riferimento per una verifica di progetto.
Nell’ ambito delle giunzioni incollate, questi dati possono essere messi a disposizione dai
fornitori degli adesivi oppure possono far parte del know how di quelle aziende che hanno
svolto un lavoro di qualifica in partnership con uno di questi.
Importante: la Linea Guida evidenzia, in particolar modo nella parte 2, un aspetto,
che deve essere tenuto in estrema considerazione, ossia il processo di
progettazione dei giunti incollati, ai quali siano state attribuite classi di criticità
elevate, deve essere supervisionato e approvato da persone con competenza
specifica e opportunamente formate, in maniera tale da avere la piena
consapevolezza su ciò che si sta facendo, così come del resto avviene nell’ ambito
del processo di saldatura.
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Fabbricazione
La Linea Guida per l’ Incollaggio nella sua parte 4 fornisce le raccomandazioni alle quali
attenersi per realizzare parti incollate. Quanto in essa riportato si ispira al codice tecnico DVS
3310.
Nell ambito della fabbricazione i focal points possono essere sintetizzati nel seguente elenco:
a) Pianificazione delle attività;
b) Procedure d’ Incollaggio;
c) Piano di Fabbricazione e Controllo;
d) Ambiente di Lavoro
e) Attrezzature ed Impianti
f)
Gestione dei materiali (si tratta di gestire materiali con scadenza)
g) Sicurezza sul lavoro (si utilizzano prodotti chimici)
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Fabbricazione
La gestione di un processo di fabbricazione per la realizzazione di giunti incollati,
pur dovendo garantire sempre il soddisfacimento di alcuni requisiti di base, dipende
molto, in termini di complessità, dai fattori sottoelencati:
a) Classe di criticità del giunto;
b) Tipo di adesivo impiegato;
c) Trattamenti superficiali;
d) Geometria delle parti da incollare
Risulta evidente, che realizzare un giunto di sigillatura per il quale si prevede solo
una pulizia preliminare delle superfici, prima dell’ applicazione del sigillante, è assai
più semplice che realizzare un incollaggio strutturale.
Nota: nella fase di progettazione ed in particolare in quella di concezione del giunto
è necessario valutare l’ impatto che comporta, la realizzazione di un giunto incollato,
in termini di lay out aziendale e pianificazione delle attività.
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3.Esempi Applicativi
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3-1 Esempi Applicativi
Nell’ ambito del progetto ETR1000 (Frecciarossa 1000), realizzato in partnership
tra AnsaldoBreda (oggi HITACHI) e Bombardier, la tecnica dell’ incollaggio è stata
utilizzata in maniera importante adottando i criteri sintetizzati nelle slides
precedenti.
In tale contesto e in considerazione del fatto, che il treno deve avere la possibilità
di circolare sulla rete ferroviaria tedesca, lo stabilimento Hitachi Rail Italy di
Pistoia, nel quale si costruiscono i veicoli, ha ottenuto, dall’ ente certificatore
tedesco preposto,TC Kleben), la certificazione DIN 6701-2.
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3-1 Esempi Applicativi
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