COMPONENTI IN ACCIAIO SINTERIZZATO
DI ALTA PRECISIONE

Consiglie di progettazione

✦ I componenti in sinterizzato devono essere progettati in base a una serie di consigli relativi alle forme, volti a rendere il componente compattabile e a ridurre al minimo il costo di produzione.

Per quanto riguarda la progettazione del componente, è necessario tenere conto di numerose raccomandazioni destinate a rendere fattibile la compattazione e la manipulazione dei componenti e a ridurre al minimo i costi di produzione.

Le dimensioni massime che può avere un componente in acciaio sinterizzato prodotto da AMES sono, orientativamente:

Diametro / Larghezza: 200 mm

Lunghezza: 80 mm

Superficie frontale: 180 cm²

1. Stampo robusto

La forma del pezzo deve essere progettata in modo che gli stampi utilizzati per la compattazione siano robusti e non si rompano nel corso del processo. I concetti di base da considerare sono:

  • Evitare forme cilindriche perpendicolari alla direzione di pressatura.
  • Evitare transizioni tangenziali acute dello stampo e forme frontali che terminano con sezioni molto sottili (punta di coltello).
  • Evitare spessori della parete dei punzoni molto sottili (< 1,5 mm) e rientranze pronunciate e strette.
  • Evitare fori frontali di diametro inferiore a 1,5 mm e fori ciechi eccessivamente sottili.
  • Terminare i bordi frontali con smussi con una sezione piatta finale e/o con zone cilindriche di 0,5 mm di altezza.

2. Facilità di espulsione

La geometria del pezzo deve essere concepita in modo che possa essere espulso dallo stampo di compattazione e/o di calibratura. I concetti di base da considerare sono:

  • Evitare figure che impediscano l’espulsione del componente dalla matrice, quali scanalature o fori laterali, cambi di sezione non progressivi nel diametro, zigrinature, ecc.
  • Introdurre angoli di estrazione dallo stampo superiori a 7º, sebbene possano essere più piccoli in casi concreti.

3. Spessore minimo della parete

Lo spessore della parete della cavità di riempimento dello stampo di compattazione deve essere sufficiente da consentire alle particelle di penetrare e riempire la cavità in modo efficiente.

In generale, sono necessari spessori minimi della parete superiori a 1,5 mm, sebbene sia possibile ottenere spessori fino a 0,8 mm in casi concreti.

4. Integrità del pezzo compattato

Il pezzo compattato deve avere la consistenza meccanica sufficiente per essere maneggiato senza subire danni durante il processo e per evitare difetti interni causati dall’espulsione o dalla manipolazione. I concetti di base da considerare sono:

  • Utilizzare spessori minimi della parete superiori a 1,5 mm, sebbene sia possibile ottenere spessori fino a 0,8 mm in casi concreti.
  • Le flange devono avere uno spessore superiore a 2 mm, sebbene possano essere più corte in casi concreti. Il rapporto tra lo spessore e la larghezza della flangia non deve essere superiore a 5.
  • Mettere raggi in tutto il contorno dello stampo ed evitare spigoli vivi alle estremità della forma.
  • Tentare di terminare i contorni frontali con smussi con sezione piatta.

5. Forme degli ingranaggi

Gli ingranaggi sono soggetti agli stessi criteri di progettazione illustrati in precedenza, ma hanno alcuni criteri specifici:

  • Le dentature elicoidali devono avere un angolo dell’elica inferiore a 30º.
  • Le creste e le radici dei denti devono avere un raggio superiore a 0,25 mm.
  • Il modulo minimo deve essere pari a 0,5, sebbene possa arrivare a 0,25 in casi concreti.

6. Tolleranze dimensionali

I componenti sinterizzati sono pezzi con elevata precisione dimensionale in diametro, raggiungendo tipicamente un IT compreso tra 7 e 9 secondo le tabelle di tolleranza fondamentale della norma ISO 286. La precisione in altezza varia tra IT-10 e IT-12. La precisione nelle dimensioni di forma e posizione è più variabile, ed è compresa tra IT-8 e IT-11 a seconda della geometria del pezzo e della dimensione specifica.

Queste tolleranze possono essere influenzate dalla geometria del componente, dal tipo di materiale e dal processo di produzione (condizioni di sinterizzazione e/o applicazione di alcune operazioni complementari).

Alcune tolleranze possono essere migliorate applicando operazioni di lavorazione aggiuntive.

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