Trattamenti termici alluminio: cosa sono e a cosa servono

Questi, i principali trattamenti dell’alluminio e delle sue leghe

Nel settore della lavorazione dei metalli esistono diversi tipi di procedure. Se sei attivo in questo ambito, è probabile che tu voglia sapere quali siano le tecniche utilizzate per facilitare la formatura dell’alluminio.

Nelle prossime righe ti parlerò dei principali trattamenti termici applicabili a questo metallo e ti spiegherò a cosa servono.

Il trattamento termico di ricottura dell’alluminio

Non è un mistero che l’alluminio, grazie alle sue caratteristiche e proprietà, sia uno dei metalli più utilizzati per la produzione di componenti destinati a svariati settori. A seconda dell’uso richiesto, questo metallo necessita di alcuni trattamenti, uno dei quali è la ricottura.

Lo scopo principale di tale trattamento termico, detto anche omogenizzazione, è quello di rimuovere – qualora ve ne fossero – eventuali strati di incrudimento e, quindi, ottenere la massima malleabilità del metallo.

Ma, come avviene questo tipo di lavorazione?

Fondamentalmente, il materiale viene scaldato fino a raggiungere 400-450 gradi a una velocità che varia in base allo spessore; questo, affinché la temperatura prestabilita venga raggiunta omogeneamente in ogni sua parte. Dopodiché, la temperatura deve rimanere stabile per un determinato lasso di tempo (possono esser necessarie anche venti ore).

Successivamente si procede al raffreddamento, che può esser suddiviso in due fasi:

• la prima all’interno del forno, con un progressivo abbassamento controllato della temperatura fino al raggiungimento di 250 gradi;
• la seconda a temperatura ambiente con un processo naturale.

Questa fase può avere una durata di qualche giorno e il suo completamento ha come risultato una distensione completa del metallo.

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La distensione dell’alluminio

Un altro trattamento termico a cui vengono sottoposte le leghe di alluminio è la ricottura di distensione; questo processo è da intendersi più come una prosecuzione di un precedente trattamento e viene applicato come ripiego.

Lo scopo della distensione, come suggerisce il nome, è quello di apportare una stabilità dimensionale e di diminuire la durezza, in modo da agevolare la deformazione.

Quando un singolo trattamento termico non è sufficiente a conferire al metallo la giusta malleabilità in vista di una successiva lavorazione, il materiale viene riscaldato (sempre all’interno di una fornace) fino a raggiungere circa 350 gradi. Anche in questo caso, così come nella ricottura, alla fase di riscaldamento ne segue una di raffreddamento in forno e in aria calma.

Il risultato è un aumento della duttilità senza cambiamenti strutturali del metallo.

Il trattamento di invecchiamento dell’alluminio

Questa operazione può esser svolta sia in maniera naturale sia mediante l’utilizzo di un forno e serve a ottenere risultati diametralmente opposti a quelli di cui ti ho parlato finora.

L’invecchiamento, infatti, ha come scopo la formazione di strutture cristalline che contribuiscano ad aumentare le qualità meccaniche e la durezza delle leghe diminuendone, di fatto, la duttilità.

In genere, per preparare l’alluminio all’invecchiamento, si procede a una fase di preparazione detta solubilizzazione, consistente in un riscaldamento sostanziale del materiale. La temperatura necessaria a sciogliere le strutture cristalline del metallo è correlata al tipo di lega interessata.

Quando viene eseguito in un forno, l’invecchiamento prevede un riscaldamento a temperature decisamente più basse rispetto ai processi precedentemente menzionati; il metallo viene posto all’interno del forno a 150 gradi per 10-12 ore.

In una visione più ampia, entrambe le fasi (solubilizzazione e invecchiamento) possono essere identificate come una sorta di “bonifica dell’alluminio”, e sono molto richieste nel settore dell’automotive.

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L’importanza della finitura dell’alluminio

Qualsiasi tipo di trattamento termico, dunque, è finalizzato a creare le condizioni di lavorazione e formatura ideali. Ciò non toglie che, per poter produrre pezzi perfettamente in linea con le richieste dei clienti, sia necessario provvedere a un efficiente processo di sbavatura e finitura.

Da che mondo è mondo, quando le lavorazioni utili a rifinire i pezzi metallici vengono svolte dagli operatori, emergono problemi ben noti ai proprietari delle fonderie:

• tempi ciclo sfasati;
• pezzi difettosi;
• imprecisioni sostanziali;
• spreco di materiale;
• rischi per la salute e per l’incolumità dei lavoratori.

Tutte queste problematiche comportano disagi importanti per la tua attività; i clienti sono sempre più esigenti e, vista la concorrenza delle fonderie straniere a basso costo di manodopera, potrebbero optare per affidare la produzione a chi garantisce loro il prezzo migliore o la qualità migliore.

Ecco perché, anche alla luce degli incentivi di Industria 4.0, dovresti valutare l’introduzione della sbavatura robotizzata nella tua fonderia. Affidarti all’automazione della sbavatura e finitura dei metalli ti consentirà in un colpo solo di migliorare la qualità, ottimizzare i tempi e rendere più sicuro l’ambiente di lavoro.

In conclusione

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