Hot Forging Inerting: una tecnologia rivoluzionaria per lo stampaggio a caldo degli acciai

L’ottimizzazione dei processi produttivi è sempre più una priorità per le aziende di tutto il mondo. In questo tipo di contesto, la tecnologia Hot Forging Inerting (HFI) è un sistema fondamentale per garantire una maggiore efficienza e qualità nello stampaggio a caldo degli acciai. Questa soluzione innovativa affronta i problemi legati all’ossidazione e porta significativi vantaggi in termini di produttività e longevità degli stampi. In questo articolo, esploreremo in dettaglio cos’è l’HFI, quali sono i benefici che offre e come può trasformare i processi di produzione.

La sfida dello stampaggio a caldo e il problema dell’ossidazione

Lo stampaggio a caldo è una tecnica fondamentale nell’industria metallurgica, utilizzata per ottenere componenti dalle forme più disparate, sia complesse che semplici.. Questa tecnica implica il riscaldamento del materiale fino a temperature estremamente elevate per modellarlo in componenti specifici. Tuttavia, durante questo processo, l’esposizione dell’acciaio all’aria calda provoca inevitabilmente un fenomeno di ossidazione.

Questa ossidazione è particolarmente sgradita agli addetti ai lavori, in quanto genera una scoria sulla superficie dei pezzi da stampare, altresì detta calamina. Questa scoria rende più difficile lo scorrimento tra materiale e stampo, contribuendo anche all’usura accelerata degli stampi stessi. Inoltre, gli ossidi che si formano possono essere ricalcati nei pezzi stampati, compromettendone la qualità e potenzialmente creando imperfezioni superficiali o occlusioni parziali negli stampi. Questo problema rappresenta una sfida significativa per l’efficienza produttiva e per la qualità del prodotto finale.

Eliminare l’ossidazione con gas inerti

Per affrontare il problema dell’ossidazione nello stampaggio a caldo, una delle soluzioni più efficaci e innovative disponibili è la tecnologia Hot Forging Inerting. Il principio di base dell’HFI è semplice: eliminare l’ossigeno presente all’interno delle bobine di riscaldo durante il processo di stampaggio a caldo, sostituendolo con gas inerti, come l’azoto o l’argon.

Sostanzialmente, questo processo di inertizzazione crea un’atmosfera priva di ossigeno che impedisce la formazione di ossidi sulla superficie dell’acciaio.

Il sistema HFI è progettato per funzionare in modo continuo, anche durante il transito dei pezzi all’interno delle bobine di riscaldo, dove la temperatura può variare significativamente tra l’ingresso e l’uscita. La capacità di mantenere un ambiente privo di ossigeno anche in queste condizioni difficili permette di eliminare quasi completamente la formazione di ossidi. Il risultato è una superficie più liscia e pulita dei pezzi, una riduzione dell’usura degli stampi e un miglioramento generale della qualità del prodotto finale.

Come funziona il sistema HFI: un approccio innovativo

Il sistema Hot Forging Inerting si basa, come abbiamo appena visto, sull’utilizzo di gas inerti per proteggere l’acciaio dall’ossidazione durante il processo di riscaldamento. I gas inerti, come l’azoto o l’argon, vengono scelti per la loro proprietà di non reagire chimicamente con il metallo, impedendo così che l’ossigeno presente nell’aria entri in contatto con la superficie calda dell’acciaio.

Il cuore del sistema HFI è rappresentato da un flusso laminare di gas inerte, specificamente progettato per mantenere costante la protezione lungo l’intero ciclo di riscaldamento. A differenza delle tradizionali tecniche di protezione con gas, che utilizzano ugelli o fori da cui esso fuoriesce, il sistema HFI adotta un approccio più sofisticato. Il flusso laminare evita la formazione di turbolenze, che potrebbero ridurre l’efficacia del gas protettivo. In questo modo, anche in presenza di fluttuazioni di temperatura tra l’ingresso e l’uscita delle bobine di riscaldo, l’acciaio rimane costantemente protetto dall’ossigeno.

Uno degli elementi più interessanti del sistema è la sua flessibilità: può essere adattato a impianti già esistenti senza richiedere modifiche strutturali significative.

I vantaggi dell’Hot Forging Inerting

L’adozione della tecnologia HFI offre una serie di vantaggi tangibili per i produttori che operano nello stampaggio a caldo:

• Aumento della vita degli stampi: considerato che l’ossidazione è una delle principali cause di usura degli stampi, la riduzione degli ossidi tramite l’HFI può prolungare la durata degli stampi fino al 50%. Questo comporta una significativa riduzione dei costi di manutenzione e sostituzione degli stampi.
• Migliore qualità dei pezzi stampati: l’assenza di ossidi sulla superficie dell’acciaio consente un flusso più agevole all’interno dello stampo, riducendo la probabilità di imperfezioni. I pezzi prodotti, quindi, sono più omogenei, con superfici più lisce e minori difetti.
• Aumento della produttività: l’eliminazione della necessità di processi di mazzettatura, ossia la rimozione manuale degli ossidi, accelera sensibilmente il ciclo produttivo. Questo consente un maggiore throughput, aumentando la capacità produttiva complessiva senza compromettere la qualità.

Applicazioni dell’HFI in diversi settori industriali

La tecnologia HFI non è limitata solo al settore dello stampaggio a caldo degli acciai. Le sue applicazioni possono estendersi a un’ampia varietà di processi industriali dove la presenza di ossigeno rappresenta un problema serio. Ecco alcuni esempi:

• Nella produzione di componenti per l’industria automobilistica, dove l’HFI può migliorare la qualità delle parti metalliche utilizzate nei veicoli.
• Nel settore aerospaziale, per la produzione di componenti ad alta precisione, dove l’eliminazione degli ossidi è fondamentale per garantire la sicurezza e l’affidabilità dei pezzi.
• Nell’industria degli utensili, dove l’HFI può prolungare, per esempio, la durata degli stampi utilizzati per la produzione.

Le migliori soluzioni tecniche per il sistema HFI

Quando si parla di soluzioni avanzate per la gestione dei gas industriali, Nippon Gases è uno dei nomi di riferimento più conosciuti. Con una lunga esperienza nel settore, l’azienda è specializzata nella fornitura di tecnologie innovative per migliorare l’efficienza dei processi industriali. Nippon Gases produce e distribuisce gas inerti, come azoto e argon, e sviluppa anche soluzioni personalizzate per l’inertizzazione.

Grazie a una profonda conoscenza dei processi industriali, Nippon Gases è in grado di calibrare e ottimizzare il flusso di gas in base alle esigenze specifiche di ogni cliente, garantendo un’inertizzazione efficace e sicura. I pannelli di controllo sviluppati dall’azienda consentono una gestione precisa delle portate di gas, riducendo i consumi e ottimizzando i costi operativi.

Con una percentuale di inertizzazione superiore al 99%, le soluzioni di Nippon Gases per il sistema HFI garantiscono una protezione ottimale contro l’ossidazione e un aumento significativo dell’efficienza produttiva.