La qualità GC4425 di Sandvik Coromant offre una resistenza all’usura, una resistenza termica e una tenacità migliori in un’ampia gamma di applicazioni. La qualità GC4415, invece, integra la GC4425 con prestazioni ottimizzate quando occorre una maggiore resistenza al calore.
Sandvik Coromant consente lavorazioni di alta precisione nell’industria ferroviaria. A livello globale, le reti ferroviarie si estendono per oltre 1,3 milioni di chilometri. Quelle urbane e ad alta velocità sono aumentate negli ultimi anni, gettando così le basi per un trasporto più comodo e a basse emissioni.
Il treno rappresenta uno dei mezzi di trasporto più efficienti per merci e passeggeri; perciò, è assolutamente necessario continuare a investire in questo settore per un futuro più sostenibile e resiliente. Ma cosa bisogna fare concretamente a livello ingegneristico?
Ce lo racconta Harish Maniyoor, Manager, offer implementation turning presso Sandvik Coromant, specialista in taglio dei metalli e soluzioni di produzione.
Progressi nel ferroviario
In Europa si sta investendo molto per raddoppiare il traffico su alta velocità e aumentare il volume del trasporto merci su rotaia del 50% entro 2030, nel quadro della strategia di mobilità sostenibile dell’Unione Europea.
Ma gli sviluppi più interessanti sono forse quelli registratisi negli ultimi anni in India, grazie a iniziative governative come i corridoi dedicati alle merci (DFC), progetti per l’alta velocità e la modernizzazione delle infrastrutture ferroviarie.
Tuttavia, per poter progredire ulteriormente, le infrastrutture dovranno essere profondamente aggiornate e ampliate al fine di soddisfare la sempre crescente domanda, garantire la sicurezza e integrare le nuove tecnologie.
In sostanza, occorre modernizzare le reti più vecchie, aumentare la capacità tramite l’elettrificazione, installare sistemi di segnalazione avanzati e integrare le tecnologie digitali per rendere le operazioni più efficienti.
Affrontare sfide complesse
“La produzione dei componenti per il settore ferroviario, ad esempio, assali, ruote, binari, tubi delle sospensioni e altre parti strutturali, richiede macchine utensili di alta qualità, in grado di offrire una precisione, una durata e un’efficienza eccellenti”, dice Harish Maniyoor.
“Questi componenti sono infatti sottoposti a carichi pesanti, fenomeni di usura intensi e condizioni ambientali difficili; perciò, una lavorazione di precisione risulta determinante ai fini dell’affidabilità e della sicurezza dei sistemi ferroviari. Le macchine utensili ad alte prestazioni devono offrire tolleranze strette, prestazioni uniformi e l’affidabilità per lavorare con un’ampia gamma di materiali”, prosegue Maniyoor.
“Si prendano, ad esempio, le ruote, che sono sottoposte a sollecitazioni e fenomeni di usura estremi a causa del continuo contatto con le rotaie, spesso sotto carichi pesanti e a velocità sostenute: già la produzione di questi componenti pone sfide su diversi piani. Innanzitutto, occorre che le tolleranze siano molto strette, dal momento che anche una piccolissima deviazione dalle dimensioni specificate può causare problemi come irregolarità dell’usura, vibrazioni o rumori durante il funzionamento del treno, compromettendo sia il comfort che la sicurezza dei passeggeri”, aggiunge Maniyoor.
Componenti diversi
“Un’altra importante sfida è data dal fatto di dover lavorare con materiali in grado di resistere alle forti sollecitazioni meccaniche e alle difficili condizioni ambientali alle quali i treni si trovano ad operare. Di norma, le ruote di un convoglio sono realizzate in acciaio o leghe di acciaio ad alta resistenza, con proprietà eccellenti in termini di resistenza alla fatica e all’usura”, continua Harish Maniyoor.
“Tuttavia, si tratta di materiali spesso difficili da lavorare, in virtù della loro durezza e tenacità. Di conseguenza, un altro fattore chiave di cui tener conto è quello di una corretta gestione del calore durante la lavorazione. L’intenso calore che si genera nella lavorazione dell’acciaio ad alta resistenza è infatti una possibile causa di deformazione termica del pezzo di lavoro, con conseguente imprecisione dimensionale”, spiega Maniyoor.
“Inoltre, è importante comprendere che ogni componente presenterà requisiti diversi in base al tipo di treno sul quale verrà montato: i treni merci, ad esempio, sono pesanti; perciò, le ruote saranno sottoposte a un’usura elevata e sul diametro esterno delle ruote sono spesso evidenti i segni dei freni dei vagoni. Le ruote dei treni metropolitani, invece, sono molto più piccole e possono presentare strati in gomma tra il diametro esterno della ruota e il mozzo per ridurre il rumore”, afferma Harish Maniyoor.
“D’altro canto, i treni impiegati sulle reti ad alta velocità devono rispettare requisiti molto rigorosi in termini di dimensioni delle ruote, dal momento che questo aspetto incide direttamente sul comfort per i passeggeri. Per garantire una corretta equilibratura, le tolleranze sui diametri esterni sono elevate e le ruote devono essere riaggiustate con una certa frequenza”, evidenzia Maniyoor.
Lavorazione di precisione
“È possibile ricorrere a diverse strategie di lavorazione che, se abbinate a robuste macchine utensili, si rivelano estremamente utili nella produzione di componenti ferroviari resilienti. La tornitura pesante è un ottimo metodo per lavorare suddette parti, grazie alla possibilità di gestire componenti di grandi dimensioni e materiali altamente resistenti, nonché alle caratteristiche di efficienza e precisione quando si lavorano forme complesse e parti per impieghi gravosi”, dichiara Harish Maniyoor.
Scelta dell’utensile
“Quando si utilizza la tornitura pesante, la durata utensile può essere notevolmente migliorata concentrandosi su alcuni fattori chiave. Innanzitutto, è bene scegliere un utensile da taglio con un alto grado di resistenza all’usura, adatto alla durezza del materiale e quindi in grado di garantire stabilità per tutta l’operazione di taglio. In secondo luogo, le forze di taglio vanno ridotte al minimo impostando la velocità di avanzamento e la profondità di taglio corrette in modo da bilanciare la pressione dell’utensile”, spiega ancora Harish Maniyoor.
“Andrà, inoltre, sempre prestata attenzione alla giusta applicazione di refrigerante per tenere sotto controllo il calore e impedire deformazioni termiche. Infine, occorre ottimizzare il setup degli utensili e la stabilità delle macchine, in modo da poter gestire le elevate forze generate e mantenere la precisione di tornitura”, sottolinea Maniyoor.
Tornitura esterna
“Sandvik Coromant consiglia la gamma di prodotti T-Max® P per la tornitura esterna, in grado di offrire una migliore stabilità di taglio, un controllo truciolo ottimale e una durata estesa del tagliente, consentendo di lavorare i difficili componenti ferroviari (come assali e ruote) in modo efficiente e preciso”, dice Harish Maniyoor.
“Ottimizzati per la tornitura esterna, dalla sgrossatura alla finitura, i prodotti T-max® P permettono di gestire componenti di medie e grandi dimensioni in acciaio, acciaio inossidabile, ghisa, leghe termoresistenti e acciaio temprato. Disponibili con refrigerante ad alta precisione sopra e sotto l’inserto e con interfaccia di cambio utensile rapido Coromant Capto®, permettono di aumentare facilmente la stabilità e ridurre al minimo le scorte”, prosegue Maniyoor.
“Inoltre, Sandvik Coromant offre consigli tecnici sulle qualità di tornitura più idonee alla vostra applicazione ferroviaria, garantendo una soluzione di lavorazione completa e perfetta per i requisiti specifici del pezzo di lavoro”, continua Maniyoor.
“Le infrastrutture ferroviarie del futuro devono poter fare affidamento su lavorazioni di precisione e tecnologie innovative se vogliono soddisfare le sempre crescenti esigenze in termini di sicurezza ed efficienza. Concentrandosi su strategie di lavorazione efficaci e fornendo raccomandazioni ad hoc, possiamo fare in modo che il settore ferroviario non solo superi le sfide del presente ma spiani anche la strada verso una rete di trasporti efficiente e sostenibile”, conclude Harish Maniyoor.
Sandvik Coromant consiglia la gamma di prodotti T-Max® P per la tornitura esterna, in grado di offrire una migliore stabilità di taglio.
