Il filo giusto
Se i martinetti non funzionano più, ciò può essere dovuto alla qualità della superficie dei mandrini, alla contaminazione, alla posizione di installazione o, in particolare, alla scelta del lubrificante – afferma Hans Gereke-Bornemann, amministratore delegato di Bornemann Gewindetechnik, che ha una soluzione anche per questo.
Sa di cosa parla, dato che Bornemann-Gewindetechnik ha accumulato oltre 25 anni di esperienza nella tecnologia degli azionamenti: “Oggi produciamo principalmente mandrini filettati secondo le norme tedesche e internazionali, mandrini filettati speciali e trapezoidali, trasportatori a vite, dadi per mandrini, oltre a pezzi torniti e fresati – su circa 3.800 m2 con 40 dipendenti”. Ma quali sono i punti da considerare attualmente nella scelta della filettatura giusta, soprattutto per i sistemi di sollevamento? “Raccomandiamo ai nostri clienti di prestare molta attenzione alla superficie della filettatura e alla scelta del lubrificante”, afferma Hans Gereke-Bornemann, indicando i primi ‘punti caldi’. Infatti, quando Bornemann segnala problemi con i sistemi di martinetti, uno dei seguenti fattori è solitamente parte della causa: la qualità della superficie delle viti, la contaminazione, la posizione di installazione del sistema o, in particolare, la scelta del lubrificante.
In molti casi, tuttavia, il problema è una complessa miscela di diversi di questi fattori. “È quindi importante tenere sufficientemente conto di ciascuno di questi fattori nella progettazione, altrimenti le filettature di movimento raggiungono spesso rapidamente i loro limiti”. Questo perché tutte le filettature, compresi gli azionamenti a vite senza fine, sono cosiddetti azionamenti a spinta scorrevole. A causa di questo tipo di trasmissione, l’effetto stick-slip è possibile in qualsiasi momento, soprattutto a basse velocità e senza una lubrificazione sufficiente. “In combinazione con un accoppiamento non corretto dei materiali, queste condizioni di lubrificazione inadeguate possono persino portare alla micro-saldatura o alla saldatura a freddo di interi sistemi di sollevamento, il cosiddetto ‘grippaggio’ dei dadi”.
Secondo l’esperienza di Hans Gereke-Bornemann, l’accoppiamento del materiale del sistema mandrino-dado gioca quindi un ruolo decisivo. “Con l’accoppiamento di materiali in ghisa grigia, ad esempio ghisa duttile e acciaio, il contenuto di ferro nei materiali può favorire la saldatura a freddo. Con una combinazione di bronzo e acciaio, la saldatura a freddo può essere praticamente esclusa”. Tuttavia, ci sono altri modi per ridurre al minimo questi rischi, a volte considerevoli: “Con gli azionamenti a vite senza fine, bisogna assicurarsi che il modello di contatto al centro del cerchio di rotolamento abbia una forma lenticolare. Questo è l’unico modo per evitare la rottura prematura dell’olio. Se entrambi i profili si usurassero in modo ottimale, il film d’olio si romperebbe immediatamente”.
Il processo di produzione dei filetti tramite vortice offre un ulteriore potenziale. “In questo modo si ottiene un effetto che ha proprietà simili a quelle degli ingranaggi a vite senza fine descritti in precedenza. Molti utilizzatori di filettature trapezoidali non se ne rendono conto. La tecnica del tourbillonnage produce una deviazione geometrica dalla forma ideale della vite sia sui fianchi del filetto che nella base: “Si tratta del taglio del cerchio avvolgente che, a seconda della frequenza di taglio, consiste in molti poligoni che si discostano dalla forma ideale solo nell’ordine dei µm”, spiega Hans Gereke-Bornemann. Ciò significa che non si verifica una brusca rottura dell’olio in questi spazi liberi molto piccoli, poiché l’olio non può essere spostato o eliminato così facilmente. La deviazione geometrica dalla forma ideale della vite forma quasi automaticamente piccole sacche di lubrificazione sulla superficie del fianco. “Questo riduce significativamente il rischio di rottura del film di lubrificante”, promette Hans Gereke-Bornemann.
Ma come si colloca il processo di tourbillonnage rispetto alla rullatura? “I mandrini filettati rullati presentano certamente dei vantaggi di produzione in molti casi, ma non certo con i mandrini di sollevamento che utilizzano le viti trapezoidali, poiché con questo processo non è possibile utilizzare materiali di alta qualità, tanto meno gli acciai inossidabili”. Inoltre, i singoli pezzi con profili speciali non possono essere prodotti in modo economico, poiché gli utensili sono così costosi che solo i pezzi prodotti in serie sono davvero convenienti. “Inoltre, i mandrini filettati laminati non sono neanche lontanamente precisi come quelli che possiamo ottenere con il processo di tourbillonnage”.
Tuttavia, Hans Gereke-Bornemann consiglierebbe i profili di filettatura laminati a qualsiasi cliente per applicazioni di fascia bassa in cui la precisione, la lubrificazione, il materiale e i profili speciali non sono importanti: “Naturalmente, il materiale dei mandrini laminati è più resistente grazie al processo di formatura a freddo. Ma il continuo paragone con i coefficienti di carico presumibilmente più elevati è fuorviante, perché il punto debole di questo sistema è la madrevite e non il mandrino; la madrevite, che di solito è in bronzo, in realtà si usura più rapidamente con un mandrino rullato che con un mandrino a spirale.”
Da Harald Klieber