Materiali per alte temperature

@ Viper @

Utente Junior
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#1
Ciao a tutti, sto completando il progetto di una pinza pneumatica che dovrà prelevare degli anelli che usciranno da un forno ad una temperatura di circa 900°.Le griffe della pinza pensavo di farle in Fe360 nichelate e le pastiglie di presa in c45 temprato e nichelato.Tutto l'oggetto sarà protetto da un carter in aisi 430 rivestito con fibroveramica.Mi potete dire cosa ne pensate e se i materiali scelti possono andare bene?grazie
 

pollo

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#2
Le pinze che ho visto non hanno carter di protezione termica della carpenteria, ma aumentano gli spessori in gioco ed i carter sono presenti soltanto a protezione delle eventuali centraline idrauliche del pistone di apertura. Il classico Fe360 funziona bene (anche se oramai costa molto più di un S355JR)
Per la pastiglia di presa ho sempre trovato C40, e fatta in modo da essere facilmente sostituita.
Ciao
 
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#3
Neanch'io a memoria mi ricordo materiali particolari per le macchine in uscita billette. Bisogna considerare i tempi in cui i bracci stanno in quelle temperature. Se è breve (prende l'anello, lo porta via e poi sta fermo fino al ciclo successivo) non subisce grandi impatti; se rimane per tempi lunghi (manovra l'anello, ha tempo lunghi per uscire dal forno, ha cinque ciclo breve) allora la cosa ey diversa.
Per le pastiglie, come dice pollo, un buon materiale ma da sostituire facilmente piuttosto che uno super con costi elevati
 

pollo

Utente Standard
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#4
Bhe, anche se stai con il carico per lungo tempo, la temperatura della carpenteria dubito raggiunga la T di creep: in caso di dubbio, aumenta notevolmente lo spessore delle tue braccia di presa in modo da avere tensioni molto basse e non te ne preoccupi più (togli tutte le ipestaticità, così non hai problemi con le temperature). Quelle che ho calcolato/verificato avevano tutte tensioni massime intorno ai 20-40 MPa nelle zone più prossime ai lingotti caldi.
Per le pastiglie di presa (tamponi o pattini come si vogliano chiamare), tanto li cambi per usura, quindi lascerei perdere materiali speciali.
 

@ Viper @

Utente Junior
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Regione: Piemonte
#5
Gli anelli escono da un forno e scivolano su una rulliera adiacente, in effetti è così i tempi di prelievo e deposito sono molto veloci, parliamo di pochi secondi, però anche la cadenza con cui escono fuori i pezzi da prelevare è abbastanza rapida quindi a lungo andare la zona di lavoro si riscalda anche perché i pezzi sono incandescenti.Cmq vedo che su Fe e C40 siamo allineati, però non saprei se per tenermi della ragione e considerare il caso peggiore possa essere utile valutare l'inconel almeno così sono sicuro di non avere problemi.Mentre per quanto riguarda il carter confermo che va previsto anche su suggerimento del cliente perché bisogna proteggere il polso del robot i sensori e così via.Addirittura sempre su consiglio del cliente ho realizzato un circuito per far circolare acqua di raffreddamento sulle griffe adiacenti alla pinza.Questo è un po' quello che sono riuscito a recuperare tra il cliente e lo storico aziendale.
 

@ Viper @

Utente Junior
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Regione: Piemonte
#6
Gli anelli escono da un forno e scivolano su una rulliera adiacente, in effetti è così i tempi di prelievo e deposito sono molto veloci, parliamo di pochi secondi, però anche la cadenza con cui escono fuori i pezzi da prelevare è abbastanza rapida quindi a lungo andare la zona di lavoro si riscalda anche perché i pezzi sono incandescenti.Cmq vedo che su Fe e C40 siamo allineati, però non saprei se per tenermi della ragione e considerare il caso peggiore possa essere utile valutare l'inconel almeno così sono sicuro di non avere problemi.Mentre per quanto riguarda il carter confermo che va previsto anche su suggerimento del cliente perché bisogna proteggere il polso del robot i sensori e così via.Addirittura sempre su consiglio del cliente ho realizzato un circuito per far circolare acqua di raffreddamento sulle griffe adiacenti alla pinza.Questo è un po' quello che sono riuscito a recuperare tra il cliente e lo storico aziendale.
ah un'altra cosa, all'interno del carter ci sarà un foglio di rivestimento di circa 10mm in fibroceramica per non condurre il calore.
 

pollo

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#7
Scusa, non avevi detto che era la mano di un robot. Infatti io parlavo di lingotti e Massi di billette.
In questo caso le protezioni termiche sono necessarie, soprattutto se hai sensoristica varia.
Per i materiali strutturali non cambia (Fe360, anche se forse è più facile trovare un S355, e C40).
 

antonio_sc

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#9
Ciao a tutti, sto completando il progetto di una pinza pneumatica che dovrà prelevare degli anelli che usciranno da un forno ad una temperatura di circa 900°.Le griffe della pinza pensavo di farle in Fe360 nichelate e le pastiglie di presa in c45 temprato e nichelato.Tutto l'oggetto sarà protetto da un carter in aisi 430 rivestito con fibroveramica.Mi potete dire cosa ne pensate e se i materiali scelti possono andare bene?grazie
Ciao, per quanto riguarda la carteratura, secondo un mio modesto parere potrebbe andare bene anche aisi 310 (austenitico),l'ho visto utilizzare per porte di forni. Mentre il 430 , ferritico , potrebbe presentare qualche problemino di infragilimento se viene portato a temperature più basse (dopo essere stato utilizzato ad alte temperature).

Per quanto concerne le griffe opterei anch'io per un S355/Fe 510
 

Allegati

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#10
Sono andato a consultare un manuale che avrà almeno 40-45 anni e mi stupisco che certe cose ci sono ancora.

Come materiale che resiste in ambienti molto caldi abbiamo un inox che si chiama NSZ Uginox che è una lega speciale per queste applicazioni.

Poi abbiamo che se non vogliamo assolutamente fare scagliare il materiale si usa NSZ 24 Uginox.

Se devi raggiungere 725°C occorre una ghisa meehanite HB. Se invece devi arrivare a 900°C devi prendere una ghisa meehanite SC.

Chi fa forni conosce molto bene questi materiali. Poi che tanti usino dei paliativi è un'altra storia
 
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#12
per evitare il circuito con l'acqua di raffreddamento hai considerato i tubi di Ranque Hilsch - comunemente detti tubi Vortex- per generare aria molto fredda? Sono facili da installare, basta portargli dell'aria compressa, funzionano e non si rompono mai, in ossequio al sacro principio "quello che non c'è non si rompe".
 

@ Viper @

Utente Junior
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#13
no non li conoscevo, pero mi informo, ho già letto qualcosa e sembrano molto interessanti.grazie
 
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#14
no non li conoscevo, pero mi informo, ho già letto qualcosa e sembrano molto interessanti.grazie
I turbo venturi si usano normalmente da un po'di anni per raffreddare gli utensili delle fresatrici e alesatrici e rendono parecchio perché abbassano la temperatura di parecchi gradi usando aria compressa. Elementi da manutenere zero.
 
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#16
non credo, perchè il flusso è molto concentrato . Anzi più è concentrato e più è freddo, ma freddo davvero :
fino a - 40°. Comunque l'effetto non è quello di Venturi, ma quello di Ranque Hilsch, molto strano e ancora non del tutto compreso. Secondo me gli è venuto per sbaglio....:)
 
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#18
Si, sono loro. Quello raffigurato è il modello adatto a raffreddare gli utensili, ma ne fanno di varie taglie. C'è anche una versione completa di termostato ed elettrovalvola per sostituire i condizionatori nei quadri elettrici da installare in ambienti molto polverosi, dove la sovrappressione nel quadro previene l'ingresso della polvere come potrebbe avvenire con un normale condizionatore.
Qualunque sia l'applicazione , è il principio di funzionamento che è molto particolare e interessante.
http://www.newmantools.com/vortex.htm#vortex
qui è spiegato molto bene, ma in inglese.
In questi giorni lo sto usando per raffreddare l'interno di un tubetto in acciaio dove faccio passare una fibra ottica collegata ad una fotocellula. La fotocellula è lontana dal calore, ma il terminale della fibra ottica deve essere necessariamente molto vicino all'oggetto da leggere, che è a circa 400°. Con l'aria freddissima del tubo Vortec la fibra resta ad una temperatura che può sopportare. Per ora pare che funzioni....vediamo tra un po'.
Resto convinto che il francese che l'ha inventato ci è capitato per sbaglio, perché il principio è veramente strano e se ci ha davvero pensato prima...è uno forte! :LOL: