Sempre in Pole Position - minimizzare l'attrito
Con otec l'attrito è fuori dalla gara
Mentre gli ingegneri dell'industria automobilistica sono alla continua ricerca di soluzioni volte a ottimizzare efficienza, silenziosità e gestione delle emissioni, negli sport motoristici le prestazioni ai massimi livelli restano l'obiettivo principale. OTEC, leader internazionale nel campo della levigatura meccanica, offre soluzioni per la riduzione dell'attrito tra i componenti, rispondendo così alle esigenze di entrambe le parti. Il calore, le sollecitazioni e l'asportazione di materiale causati dall'attrito compromettono la precisione e la durata di tutti i componenti. Coefficienti di attrito più bassi, invece, determinano consumi energetici inferiori e meno usura. L'obiettivo da raggiungere è minimizzare il più possibile l'influenza dell'attrito sul sistema.
La soluzione è rappresentata dalle macchine OTEC con i loro processi di lavorazione innovativi e ottimizzati per ogni applicazione. Nel trattamento delle superfici di alberi a camme e ingranaggi, ad esempio, tutte le punte affilate vengono arrotondate, prevenendo così la formazione di trucioli. In generale, la finitura OTEC supporta lo sviluppo più rapido del cosiddetto “terzo corpo” tra due partner in attrito: così è chiamato lo strato limite in cui i partner in attrito, separati da una sottile patina d'olio, si trasmettono l'energia cinetica. L'intensità di lavoro e di movimento rende la nano-struttura cristallina dello strato estremamente sottile e sviluppa una viscosità pastosa che riduce l'attrito. Questo elimina la necessità di un lungo rodaggio dei motori e delle trasmissioni, riducendo le impurità dell'olio e prolungandone gli intervalli di sostituzione fino al 100%. Un ulteriore vantaggio consiste nella riduzione del 10% dello sviluppo di calore e fino al 50% di rumore rispetto alle parti realizzate con levigatura tradizionale.
Inoltre vi è altresì una riduzione delle micro-corrosioni (presenza di macchie grigie) sugli ingranaggi. La rottura locale della pellicola lubrificante comporta un attrito misto e un aumento della pressione. L'effetto dell'usura determina un appiattimento nel punto di contatto. Il parametro singolo più importante è la rugosità della superficie. Con valori inferiori a 0,2 Ra, solitamente raggiunti nella finitura OTEC, le micro-corrosioni sono sensibilmente ridotte. Per ottimizzare il peso, nel settore delle corse o nel settore automobilistico di alto livello oggi non si combatte solamente contro ogni singolo grammo, bensì anche le nuove tecnologie, come la mobilità elettrica, rappresentano una grande sfida per gli sviluppatori. Nuove geometrie e nuovi materiali talvolta richiedono non solo processi di produzione completamente inediti, bensì anche soluzioni innovative per la finitura delle superfici.
La fusione laser selettiva (SLM), ad esempio, è un processo di produzione generativo relativamente nuovo. Il pezzo viene costruito a partire dalla polvere metallica strato dopo strato ricorrendo a un laser. I componenti più piccoli, come le valvole del motore, possono quindi essere costruiti con una struttura a nido d'ape all'interno. In questo modo si ottiene un notevole vantaggio in termini di peso senza compromettere la funzionalità. Questo processo di produzione, tuttavia, risulta in una rugosità delle superfici decisamente maggiore rispetto alle aspettative dei moderni processi di produzione.
La tecnologia OTEC per macchine e processi offre una soluzione a questo problema. A seconda del campo di applicazione, vengono utilizzati processi di lavorazione a più stadi e con mezzi abrasivi differenti. Questi, ad esempio, sono impiegati anche per preparare i taglienti degli utensili di lavorazione, per levigare e lucidare gli utensili, per rimuovere le goccioline sulla scanalatura o per sbavare gli utensili.
OTEC ha sviluppato il processo PULSFINISH appositamente per l'integrazione in linee di produzione nel settore della produzione di massa. Il pezzo serrato viene immerso nel flusso del materiale presente nel buratto rotante e sottoposto a un'accelerazione fino a oltre 2000 giri/min in brevissimo tempo. In 0,5 secondi, il pezzo da lavorare immerso nel materiale viene sollevato mediante un'accelerazione tangenziale massima e successivamente riportato a zero. Ne risultano velocità relative fino a 30 m/s e accelerazioni fino a 40 G.
Il vantaggio: con tempi di lavorazione estremamente brevi, questo è probabilmente il processo di levigatura più veloce, anche per pezzi complessi come viti senza fine, ingranaggi o alberi a camme. Questi possono essere sbavati, arrotondati, levigati o lucidati in pochi secondi. Questo consente di integrare facilmente la macchina in qualsiasi ciclo di produzione. La levigatura con il processo PULSFINISH non solo elimina le scanalature di rettifica e riduce i parametri di rugosità a valori notevolmente inferiori a 0,1 µm, ma produce anche le cosiddette micro-cavità. Qui l'olio lubrificante si raccoglie come in una "valle" e, in caso di contatto, non viene spostato come avviene nelle tradizionali scanalature di rettifica. Numerosi test hanno dimostrato che anche superfici omogenee e lisce con micro-cavità e bassi valori di Rpk generano un'usura minima e riducono le perdite di attrito.
