Nella produzione di tubi saldati per resistenza elettrica (ERW), esiste un processo fondamentale ma spesso trascurato: Scarficatura di tubi.
Quando una striscia di metallo viene arrotolata e saldata in un tubo, il calore intenso e la pressione creano un eccesso di metallo fuso nella giuntura. Questa sporgenza è nota come cordone di saldatura o sbavatura. Se questo cordone non viene rimosso con precisione, il tubo risultante non soddisferà gli standard richiesti per le applicazioni industriali di precisione.
Questo articolo esplora Strumenti per la sciarpa, come funzionano e come selezionare gli utensili giusti per garantire una qualità superiore dei tubi.
A Utensile per scriccatura è uno strumento di taglio specializzato utilizzato su un laminatoio tubolare. La sua funzione principale è quella di agire come una pialla, raschiando via il cordone di saldatura sporgente mentre la giuntura è ancora incandescente (in genere subito dopo la saldatura e prima del raffreddamento).
L'obiettivo è quello di rendere la superficie del tubo liscia e a filo con il metallo di base. Questo processo si divide in due applicazioni specifiche:
OD Scarfing: Rimozione del cordone di saldatura dal Diametro esterno.
Scraping dell'ID: Rimozione del cordone di saldatura dal Diametro interno.
2. Scarfing OD vs. ID: confronto tra i processi
Sebbene l'obiettivo sia lo stesso, la complessità e le attrezzature necessarie per il trattamento dell'esterno rispetto all'interno del tubo differiscono in modo significativo.
OD Scarfing (diametro esterno)
Questo è il processo più semplice. L'utensile è montato esternamente, consentendo all'operatore di monitorare facilmente il taglio.
Struttura: In genere è costituito da un portautensili rigido e da un inserto in carburo sostituibile.
Fattore chiave: L'inserto presenta solitamente un raggio (R) specifico sul tagliente. Questa curvatura deve corrispondere perfettamente al diametro esterno del tubo.
Se il raggio è troppo grande: L'inserto taglierà solo la parte superiore del cordone, lasciando una superficie piatta.
Se il raggio è troppo piccolo: L'inserto scaverà il metallo di base, causando un assottigliamento delle pareti.
Scriccatura ID (diametro interno)
Questo è il collo di bottiglia tecnico della produzione dei tubi, poiché il taglio avviene all'interno del tubo in uno spazio ristretto.
Struttura: Si basa su un sistema di barra di traino (o mandrino). Questa lunga barra è ancorata a monte (prima del punto di saldatura) e si estende a sbalzo all'interno del tubo attraverso la zona di saldatura.
Il taglio: Uno strumento speciale a forma di anello, noto come Anello di taglio, è montato all'estremità della barra di traino.
Rimozione dei trucioli: Il cordone interno rimosso forma una lunga striscia metallica arricciata (la “sciarpa”). Se non viene rimosso immediatamente, questo metallo caldo può ostruire il tubo o danneggiare l'attrezzatura.
3. Componenti principali: perché il carburo di tungsteno?
Lo scarfing è un'operazione di taglio estremamente impegnativa. Gli utensili devono funzionare continuamente a temperature elevate e resistere agli urti intermittenti causati dai punti duri della saldatura. Pertanto, la scelta del materiale è fondamentale per il successo dell'operazione.
Materiale: La stragrande maggioranza degli inserti per scriccatura è realizzata in carburo di tungsteno. Questo materiale offre un'eccezionale “durezza a caldo” (la capacità di mantenere la durezza alle alte temperature).
Tecnologia di rivestimento: Per prolungare ulteriormente la durata degli utensili, gli inserti di alta qualità utilizzano spesso rivestimenti CVD o PVD (come TiN o Al2O3). Questi rivestimenti aumentano la durezza superficiale e fungono da barriera termica, proteggendo l'inserto dagli shock termici.
Geometria: La scriccatura OD utilizza spesso inserti ISO standard (come SNMX, SOUB, SPUB, e SNG) con raggi personalizzati, mentre la scanalatura interna richiede in genere strumenti Ring proprietari.
4. Risoluzione dei problemi più comuni
Anche con gli strumenti migliori, possono sorgere problemi di produzione. Di seguito sono riportati i punti critici più comuni e le relative soluzioni:
Problema
Possibile causa
Soluzione
Vibrazioni
Il gancio di traino è troppo lungo/sottile (mancanza di rigidità); l'inserto è smussato.
Controllare la rigidità del gancio di traino; sostituire l'inserto; aggiungere smorzamento.
Scheggiatura
Grado di carburo selezionato errato (troppo fragile); impurità nella saldatura.
Passare a un tipo di carburo più resistente; controllare la qualità della saldatura.
Gradini / Punti piatti
Il raggio dell'inserto non corrisponde al diametro esterno del tubo.
Rimisurare il diametro esterno del tubo e passare all'inserto con il raggio corretto.
Rimozione incompleta (ID)
L'altezza dell'anello di taglio è troppo bassa; pressione idraulica/pneumatica insufficiente.
Regolare l'altezza della barra di traino per garantire che l'anello prema contro la parete interna.
5. Perché è importante una scriccatura di alta qualità?
Sebbene alcuni tubi strutturali possano saltare la fase di scriccatura interna, questa operazione è imprescindibile per le applicazioni di fascia alta.
Fluidodinamica: Nei tubi che trasportano petrolio, gas o acqua, un cordone di saldatura interno crea turbolenze, limitando la portata e aumentando i costi energetici di pompaggio.
Post-elaborazione: Se il tubo deve essere sottoposto a piegatura o svasatura, un cordone interno sporgente interferirà con il mandrino, causando l'inceppamento o la rottura del tubo.
Corrosione e igiene: Nelle condutture per la lavorazione degli alimenti o dei prodotti chimici, i cordoni di saldatura irregolari sono terreno fertile per i batteri e punti di partenza per la corrosione da stress. Una superficie liscia prolunga notevolmente la durata delle condutture.
Didascalia: Sinistra: saldatura non lavorata con sporgenza visibile. Destra: saldatura smussata, perfettamente a filo con il profilo del tubo.
6. Guida all'acquisto: come scegliere lo strumento di raschiatura giusto
Quando si acquistano inserti o supporti, assicurarsi di avere a disposizione i seguenti parametri:
Intervallo diametro esterno tubo: Determina il raggio (R) richiesto per gli inserti OD.
Dimensione ID tubo: Determina il diametro massimo e la resistenza del sistema di traino.
Tipo di materiale: Le saldature in acciaio inossidabile sono più dure e “appiccicose” rispetto a quelle in acciaio al carbonio e richiedono rompitrucioli e rivestimenti specifici.
Velocità di linea: I mulini ad alta velocità richiedono inserti con rivestimenti resistenti all'usura di qualità superiore per ridurre i tempi di fermo macchina.
Conclusione
Il Utensile per scriccatura può sembrare un piccolo consumabile, ma è il “guardiano” della qualità dei tubi. Dalla selezione di inserti in carburo di alta qualità alla calibrazione precisa del sistema Tow Bar, ogni dettaglio influisce sulla commerciabilità del prodotto finale. Per i produttori di tubi che mirano all'eccellenza, è essenziale investire in un sistema di scarfing ad alte prestazioni.
