ITUB20159775A1

ITUB20159775A1 - Struttura di filiera in particolare per la trafilatura a freddo di acciai inossidabili e di leghe speciali

Info

Publication number: ITUB20159775A1
Application number: ITUB2015A009775A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Colombo
Original assignee: Trafileria Lombarda Spa
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2017-06-30

Description

«STRUTTURA DI FILIERA IN PARTICOLARE PER LA TRAFILATURA A FREDDO DI ACCIAI INOSSIDABILI E DI LEGHE SPECIALI»

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato riguarda una struttura di filiera, in particolare per la trafilatura a freddo dì acciai inossidabili e di leghe speciali.

Com'è noto, acciai inossidabili e leghe speciali, in forma di filo trafilato a freddo sono utilizzati in molti campi, ad esempio per la produzione di molle in generale, viteria, reti metalliche, nastri trasportatori, cestelli, componenti medicali e sìmili.

Per la produzione dei relativi fili trafilati, l’acciaio inossidabile, sotto forma di prodotto semilavorato o vergella, alimentato ad esempio in matasse, aspi, rocchetti e/o simili, viene usualmente trafilato sia in filiere di trafilatura a freddo di profilo speciale, prodotte in metallo duro, ad esempio carburo di tungsteno o diamante sintetico policristallino, e non prevedenti l'impiego di lubrificanti, sia pure in filiere ad alta pressione prevedenti l'impiego di opportuni lubrificanti.

Tutti i precedenti tipi di filiera, tuttavia, hanno come inconveniente principale il fatto che il prodotto trafilato finale, o filo d'acciaio inossidabile o di lega speciale, non presenta un'ottimale finitura superficiale sia in termini di rugosità che di morfologia.

Un ulteriore inconveniente delle citate filiere di trafilatura a freddo note è che la loro produttività in filo trafilato è alquanto scarsa.

Ancora un altro inconveniente delle menzionate filiere note è che esse richiedono un preliminare trattamento di preparazione, fisico e/o chimico, del prodotto semilavorato o vergella da trafilare il che, oltre ad aumentare i tempi di trafilatura, aumenta pure considerevolmente il costo del filo trafilato finale.

Così, il compito del presente trovato è quello di eliminare i precedenti inconvenienti delle note filiere a profilo speciale, a sezione tonda o poligonale, di metallo duro o di diamante sintetico policristallino, per la trafilatura a freddo, monopasso o multipasso, di acciai inossidabili austenitici, ferritici, martensitici, duplex, nonché di leghe di Ni/Cr.

NeH'ambito del compito qui sopra menzionato, uno scopo principale del presente trovato è quello di fornire una nuova struttura di filiera in grado di migliorare lo stato superficiale de! prodotto finito o filo, di sezione tonda o poligonale.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di fornire una nuova struttura di filiera del tipo indicato, atta ad incrementare sostanzialmente la produttività in filo trafilato e ridurne conseguentemente il costo.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di fornire una nuova struttura di filiera del tipo indicato in grado di eliminare la necessità di dover eseguire pre-trattamenti fisici e/o chimici sul prodotto semilavorato o vergella da trafilare, così da ridurre ulteriormente sensibilmente il costo per chilogrammo del prodotto finale.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di fornire una nuova struttura di filiera, del tipo indicato e per le indicate applicazioni, che possa trafilare, con i vantaggi citati, tutti ì tipi, dimensioni e sagome di vergelle da trafilare commercialmente disponibili.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di fornire una nuova struttura di filiera che possa essere prodotta a costo competitivo, mediante metodi ed apparecchiature attualmente esistenti, che sia operativamente estremamente funzionale, e che non richieda pressoché manutenzione.

Secondo un aspetto del presente trovato, il compito e gli scopi precedentemente menzionati, nonché altri scopi ancora, che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una struttura di filiera a profilo speciale, a sezione tonda o poligonale, in particolare di metallo duro o di diamante sintetico cristallino, per la trafilatura a freddo, monopasso o multipasso, di un prodotto semilavorato o vergella da trafilare costituito da acciai inossidabili austenitici, ferritici, martensitici, duplex o di leghe di Ni/Cr, per diametri e/o diametri equivalenti di da 0,20 mm a 30 mm, detta struttura di filiera comprendendo un corpo di filiera attraverso il quale si estende un passaggio di trafilatura attraverso il quale è forzato a passare detto prodotto semilavo rato da trafilare, caratterizzata dal fatto che detto passaggio di trafilatura comprende una superficie interna da contatto con detto prodotto semilavorato da trafilare rivestita da un materiale atto perlomeno a:

a) migliorare la finitura superficiale di detto prodotto semilavorato trafilato sia in termini di rugosità che di morfologia;

b) aumentare le performance di produttività di detta struttura di filiera;

c) eliminare la necessità di dover eseguire trattamenti chimici e/o fisici di preparazione su detto prodotto semilavorato da trafilare.

Ulteriori peculiarità e vantaggi della struttura di filiera de! presente trovato risulteranno più evidenti in seguito dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione attualmente preferite di essa, illustrate, a titolo indicativo, ma non limitativo, negli acclusi disegni in cui:

FIG. da 1A a 1 C illustrano possibili strutture di filiere di trafilatura a freddo costituite da carburo di tungsteno e trattate secondo il presente trovato;

FIG. da 2D a 2F illustrano corrispondenti possibili strutture di filiere di trafilatura a freddo costituite da diamante sintetico policristallino, trattate secondo il presente trovato;

FIG. 3 illustra un'ulteriore struttura di filiera di trafilatura a freddo de! tipo ad alta pressione, anch'essa trattata secondo il presente trovato.

Facendo ora specifico riferimento alle citate figure, ed in particolare alle FIG. da 1A a 1C e alle FIG. da 2D a 2F, ciascuna filiera in esse rappresentata è una filiera a profilo speciale, a sezione tonda o poligonale, o costituite da metallo duro (FIG. 1 A-1 C) o da diamante sintetico policristallino (FIG. da 2D a 2F) per la trafilatura a freddo, monopasso o multipasso, di un prodotto semilavorato o vergella da trafilare F (FIG.3) costituito da acciai inossidabili austenitici, ferritici, martensitici duplex o di leghe di Ni/Cr per diametri, o diametri equivalenti, di, ad esempio da 0,20 mm a 30 mm, ciascuna detta struttura di filiera comprendendo un rispettivo corpo di filiera indicati generalmente dai numeri di riferimento da 1 a 6, ciascun corpo essendo attraversato da un rispettivo passaggio di trafilatura.

Ciascun passaggio di trafilatura include, mutuamente operativamente integralmente raccordantisi, una prima zona ampiamente svasata (angolo di svasatura 55°±5°), o zona d’entrata del prodotto semilavorato da trafilare, detta prima zona d'entrata avendo una prima svasatura, una seconda zona svasata di riduzione di detto semilavorato da trafilare, detta seconda zona svasata avendo una seconda svasatura 2a inferiore alla prima svasatura, una terza zona di diametro sostanzialmente costante "d", ed una quarta zona svasata con un angolo di sostanzialmente 45°±5° d’uscita del prodotto o filo trafilato-finito.

Secondo il presente trovato, almeno ciascuna rispettiva seconda zona di riduzione di detto passaggio di trafilatura è rivestita superficialmente da un rivestimento di almeno un materiale selezionato da: TiC; TiCN; TÌN; AICrN, CrN; DLC; WC/C.

Vantaggiosamente, il rivestimento che può pure essere depositato su tutta la superficie interna del passaggio di trafilatura, è un rivestimento ottenuto mediante un metodo CVD (Chemical Vapor Deposition).

Il rivestimento può pure essere depositato, secondo un ulteriore aspetto, peraltro meno preferito, del trovato, mediante un metodo PVD (Physical Vapor Deposition).

Ulteriormente vantaggiosamente, il rivestimento CVD comprende, secondo il presente trovato, almeno tre strati sovrapposti di TiC; TiCN; TiN per uno spessore totale di sostanzialmente 5/10 micron, con finitura lucida, ottenuta ad esempio mediante un metodo di finitura lucida isotropico.

Relativamente al rivestimento PVD, esso comprende, secondo il presente trovato, un deposito di W arricchito di C (WC/C) per uno spessore di sostanzialmente 5/8 micron con finitura lucida anch'essa ottenuta mediante un metodo isotropico.

Con riferimento a FIG. 3 essa mostra schematicamente una filiera ad alta pressione con corpo di acciaio inossidabile, con relativo sistema di guarnizione e zona di lubrificazione, il cui canale o passaggio di trafilatura può essere anch'esso rivestito con il rivestimento dei trovato.

Da prove effettivamente condotte la Richiedente ha trovato che il descritto rivestimento è effettivamente in grado di migliorare la finitura superficiale del prodotto trafilato finito sia nei termini di rugosità che di morfologia; di aumentare le performance di produtti vità interna e di quantità prodotta con una singola filiera {aumento di oltre il 40%); nonché di eliminare la necessità di un eventuale trattamento di preparazione, fisico e/o chimico, del prodotto lavorato o filo da trafilare, con una riduzione di sostanzialmente il 15% del costo/chilogrammo.

Pertanto, si nota che il trovato raggiunge pienamente il compito e gli scopi proposti.

Benché la struttura di filiera del trovato sia stata descritta facendo specifico riferimento a forme di realizzazione specifiche di essa, si deve tener presente che le forme di realizzazione descritte sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel· l'ambito del concetto inventivo.

Ad esempio, tutti i valori numerici citati nella descrizione o indicati nei disegni devono essere considerati come modificati dal termine "circa".

Nell'attuare il trovato i materiali impiegati, nonché le dimensioni e sagome contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims

R I V E N D I CA Z I O N I 1 . Struttura di filiera a profilo speciale a sezione tonda, poligo nale, e in particolare di metallo duro o di diamante sintetico policri stallino per la trafilatura a freddo, monopasso o multi-passo di un prodotto semilavorato o filo da trafilare, costituito da acciai inossi dabili, austenitici, ferritici, martensitici, duplex o di leghe di leghe d Ni/Cr, per diametri e/o diametri equivalenti di da 0,20 mm a 30 mm detta struttura di filiera comprendendo un corpo di filiera attraversa to da un passaggio di trafilatura attraverso il quale è forzato a pas sare detto prodotto semilavorato da trafilare, caratterizzato dal fatto che detto passaggio di trafilatura comprende una superficie interna di contatto con detto prodotto semilavorato da trafilare rivestita da un materiale atto perlomeno a: a) migliorare la finitura superficiale di detto prodotto semilavorato trafilato sia in termini di rugosità che di morfologia; b) aumentare le performance di produttività di detta struttura di filiera; e c) elidinare la necessità di dover eseguire trattamenti chimic e/o fìsici di preparazione su detto prodotto semilavorato da trafilare.
2. Struttura di filiera secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detto passaggio di trafilatura include, mutuamente operativamente integralmente raccordantisi, una prima zona svasata d'entrata di un prodotto semilavorato da trafilare, detta prima zona avendo una prima svasatura, una seconda zona svasata di riduzione di detto semilavorato da trafilare, detta seconda zona avendo una seconda svasatura, una terza zona di diametro sostanzialmente costante ed una quarta zona svasata di uscita del prodotto o filo trafilato, caratterizzata dal fatto che almeno detta zona di riduzione è rivestita da un rivestimento di almeno un materiale selezionato da uno o più di TiC; TiCN; TAICrN; CrN; DLC; WC/C.
3. Struttura di filiera secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detto rivestimento è un rivestimento ottenuto mediante un metodo CVD (Chemical Vapor Deposition).
4. Struttura di filiera secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detto rivestimento è un rivestimento ottenuto mediante un metodo PVD (Physicaì Vapor Depostion).
5. Struttura di filiera secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto rivestimento CVD comprende almeno tre strati di TiC; TiCN; TiN; per uno spessore totale di sostanzialmente 5/10 μητι, con finitura lucida.
6. Struttura di filiera secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta finitura lucida è realizzata mediante un metodo isotropico.
7. Struttura di filiera secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto rivestimento PVD comprende un deposito di W arricchito di C (WC/C) per uno spessore di sostanzialmente 5/8 μητι con finitura lucida.
8. Struttura di filiera secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detta finitura lucida è realizzata mediante un metodo isotropico.