Pronto per l’installazione e altamente resiliente
Da oltre 25 anni Bornemann-Gewindetechnik produce mandrini e dadi filettati per quasi tutti i settori industriali. L’obiettivo principale della produzione è la realizzazione di viti trapezoidali pronte per l’installazione, costituite da mandrini e set di dadi per sistemi di sollevamento per carichi pesanti, come quelli utilizzati nei sistemi di sollevamento per veicoli ferroviari, nella costruzione di teatri e palcoscenici e nella costruzione di macchine speciali.
Per i martinetti che raggiungono una pressione superficiale di oltre 20 newton per millimetro quadrato con un carico elevato e che operano a velocità circonferenziali molto basse, è assolutamente necessaria una lubrificazione costante dei fianchi portanti dei profili filettati. Infatti, una lubrificazione inadeguata porta a un aumento dell’usura, a un’eccessiva generazione di calore e all’indesiderato effetto stick-slip.
Effetto stick-slip
L’effetto stick-slip, noto anche come effetto di scorrimento a bastone, descrive lo scorrimento a scatti di corpi solidi che si muovono l’uno contro l’altro. L’effetto si verifica sempre quando l’attrito statico è maggiore dell’attrito radente. A seconda del sistema tribologico, questo porta all’eccitazione di vibrazioni che vengono emesse da una superficie risonante come rumore. L’effetto di solito scompare non appena i partner di attrito sono separati l’uno dall’altro da un intermedio o da un lubrificante. L’effetto stick-slip è generalmente indesiderato nelle applicazioni tecniche. Le influenze negative causate da questo effetto possono essere osservate nei cuscinetti, nelle guide della tecnologia lineare o nei mandrini filettati della tecnologia di sollevamento. Rumori come lo scricchiolio di una porta, il cigolio delle ferrovie in curva e il tintinnio dei tergicristalli sui finestrini delle auto sono conseguenze ben note di questo effetto.
Ralph Wuertele, Manager Application Engineering di Klüber Lubrication: “Soprattutto nei sistemi di sollevamento per impieghi gravosi, i lubrificanti inadatti possono facilmente portare a carenze di lubrificazione che causano un aumento dell’usura e quindi un guasto prematuro del sistema”. La ragione dei guasti è spesso dovuta alla progettazione dei mandrini stessi. Le tasche di lubrificazione mancanti sul fianco del cuscinetto del profilo di filettatura impediscono al lubrificante applicato di rimanere quando i profili di dado scorrono sul mandrino con un elevato carico superficiale. Il lubrificante viene spinto fuori dal fianco oppure viene spinto davanti alla madrevite. In entrambi i casi, il film di lubrificante si rompe, causando inizialmente un aumento della temperatura e un effetto stick-slip con rumori talvolta assordanti, e in seguito può portare alla distruzione della trasmissione a vite.
Girare, rotolare o vorticare?
Le viti a piombo possono essere prodotte con diversi processi produttivi. La tornitura e la fresatura dei filetti sono processi raramente utilizzati per queste viti per motivi economici, mentre la rullatura o filettatura viene utilizzata per produrre mandrini filettati mediante formatura a freddo senza trucioli. Questo processo di produzione è molto economico, ma a causa dei costi molto elevati degli utensili e della messa a punto, di solito può essere utilizzato solo in grandi serie. Inoltre, i mandrini filettati rullati favoriscono la rottura del film di lubrificante a causa della superficie del fianco del filetto assolutamente lucida. Il filetto trapezoidale rullato ha una qualità della superficie del fianco eccessivamente elevata a causa del processo di deformazione nella lucidatura a stampo o a pressa, che manca anche di tasche di lubrificazione. Ciò può provocare il già citato effetto stick-slip o la rottura del film di lubrificante tra il mandrino e la madrevite.
Anche l’argomento spesso citato della maggiore durata dei mandrini filettati laminati non può essere confermato. Wirths-Werres ha fornito questa prova in un test di resistenza. “Anche dopo molte ore di funzionamento, i mandrini filettati con rullatura hanno mostrato solo minimi segni di usura”, ha spiegato Christian Zahn, ingegnere progettista di Wirths-Werres. Secondo Christian Zahn, le tensioni nel materiale causate dal processo di tourbillonnage portano spesso a una rilavorazione dispendiosa. Nel processo di tourbillonnage, l’utensile di tourbillonnage per la produzione di filetti per mandrini è costituito da un anello di tourbillonnage guidato con una serie di utensili profilati. Lavora nel cosiddetto taglio ad inviluppo, poiché il pezzo ruota all’interno di questo anello di utensili durante la lavorazione.
Il taglio dell’inviluppo inizia dal diametro esterno con uno spessore del truciolo e una profondità del truciolo pari a 0 e aumenta continuamente fino allo spessore del truciolo e alla profondità del truciolo calcolati o alla profondità della filettatura, prima di uscire di nuovo dal pezzo a 0. Questo produce un taglio molto morbido con una superficie molto liscia. In questo modo si ottiene un taglio molto morbido con una superficie molto liscia. Poiché un set di utensili è costituito da diversi taglienti singoli che lavorano uno dopo l’altro in un taglio interrotto, tra i tagli si verificano interruzioni microscopiche nella superficie del pezzo, che creano sfaccettature concave a forma di poligono nell’area E, le tasche di lubrificazione.
Queste tasche di lubrificazione assicurano le buone proprietà del film di lubrificazione delle viti a ricircolo di sfere, in quanto il lubrificante non viene toccato o spostato dagli elevati carichi superficiali dei fianchi di supporto dei profili filettati nelle valli dei poligoni. Come risultato del confronto dei processi di produzione, si può affermare che, sebbene la rullatura e la rettifica dei profili filettati siano processi di produzione moderni e raccomandati per molte applicazioni, il processo di tourbillonnage utilizzato da Bornemann Gewindetechnik dovrebbe essere preferito per l’uso di viti trapezoidali per sistemi di martinetti.