Uno sguardo olistico alla sabbiatura automatizzata nelle moderne officine di lavorazione dei metalli

L'automazione di un'operazione di sabbiatura dovrebbe concentrarsi sull'efficienza, ad esempio sul numero di pezzi che possono essere sabbiati entro un determinato periodo, ma questa non dovrebbe essere l'unica considerazione.

Le moderne operazioni di fabbricazione dei metalli non sono come le favolose officine di un tempo. Molti sono puliti, ben illuminati e i dipendenti lavorano all'aria aperta fresca e filtrata. Sì, alcune operazioni di fabbricazione sono semplicemente sporche e la sabbiatura manuale ne è un ottimo esempio. Il lavoro non è piacevole, richiede dispositivi di protezione e, se le cabine non vengono mantenute o installate correttamente, possono limitare seriamente il flusso di lavoro.

Le opzioni nell'automazione delle esplosioni abbondano, ma prima di tuffarsi in tutta quella magia tecnologica, prova a gettare le basi rispondendo a una domanda fondamentale: cosa deve realizzare l'operazione di brillamento?

La granigliatura (o semplicemente la "sabbiatura" se si utilizza un mezzo diverso dalla granigliatura) prepara una superficie metallica mentre la pallinatura mira a modificare le proprietà del metallo (vedere Figura 1). Alcune applicazioni aerospaziali richiedono livelli precisi di riduzione dello stress (o altre modifiche alle proprietà dei materiali) e utilizzano tecnologie di pallinatura specializzate per ottenerlo. La pallinatura di precisione dei carrelli di atterraggio è un ottimo esempio, con il processo che ottimizza le sollecitazioni superficiali, eliminando le microfessure e gli aumenti di stress attorno ad esse.

La maggior parte dei produttori di metalli utilizza la sabbiatura per la maggior parte delle applicazioni, pulendo e preparando una superficie metallica per la fase di produzione successiva, solitamente la verniciatura. Se una trave o una piastra non viene sabbiata correttamente, la vernice non aderirà correttamente. Tuttavia, alcune operazioni di fabbricazione utilizzano una sorta di pallinatura, non precisa come le applicazioni di pallinatura di fascia alta, ma si tratta comunque di pallinatura, con i mezzi che impattano sulla superficie e causano sollecitazioni di compressione che mirano a modificare le proprietà del materiale.

Immagina di fabbricare una ciotola che verrà utilizzata in un ambiente ad alta vibrazione. Le saldature all'interno di queste tazze necessitano di una certa quantità di distensione e la pallinatura aiuta a raggiungere questo obiettivo. Per garantire un'adeguata distensione delle saldature, l'applicazione potrebbe scegliere di utilizzare pallini di grandi dimensioni, che possono avere un effetto di pallinatura che penetra più in profondità nella superficie. In alternativa, l'operazione potrebbe scegliere di utilizzare la stessa graniglia utilizzata per le applicazioni di sabbiatura, estendendo però il tempo del ciclo per ottenere l'effetto di pallinatura richiesto all'interno della parte.

Ancora una volta, la maggior parte dei produttori deve preparare la superficie del pezzo in lavorazione per le operazioni a valle come la verniciatura, quindi utilizzano la sabbiatura (non la pallinatura). Maggiore è la qualità della finitura finale, più importante diventa la preparazione della superficie. In altre parole, un rivestimento di alta qualità e altamente uniforme richiede una preparazione della superficie di alta qualità. Il pannello di un'autoveicolo richiede una preparazione della superficie molto diversa rispetto a una trave strutturale.

In quale punto della sequenza di produzione ha più senso esplodere? Le piastre tagliate vengono sabbiate per prepararle ai processi successivi oppure la fabbricazione completata verrà sabbiata dopo la piegatura e la saldatura? Applicare la sabbiatura al materiale in entrata potrebbe sembrare controintuitivo, soprattutto se le saldature devono comunque essere sabbiate. Dopotutto, la maggior parte delle operazioni che utilizzano la sabbiatura lo fanno appena prima che entri nel processo di rivestimento finale.

Tuttavia, il blasting non deve sempre avvenire alla fine del flusso di valore. A volte, il materiale più pulito che entra in officina può aiutare i processi a valle come il taglio e la saldatura, e potrebbe contribuire a semplificare in modo significativo l'operazione di finitura finale. Alcune operazioni potrebbero scegliere di automatizzare la sabbiatura del materiale in entrata mantenendo tuttavia manuale la sabbiatura finale delle saldature, prima che il lavoro entri nel processo di rivestimento finale. L'operazione non è completamente automatizzata, ma poiché il materiale in entrata è pulito, la produttività complessiva aumenta notevolmente e il tempo e la manodopera necessari per la sabbiatura manuale delle parti fabbricate vengono notevolmente ridotti.

Inoltre, il rivestimento non deve necessariamente avvenire alla fine della produzione. Ad esempio, alcuni cantieri navali fanno saltare la lamiera in arrivo, la preparano con un primer saldabile, quindi saldano. Successivamente il lavoro viene nuovamente sabbiato, ma solo sui cordoni saldati. Soprattutto per i pezzi di grandi dimensioni, una tale sequenza di produzione aiuta a semplificare in modo significativo l'operazione complessiva.