Componenti in zama per macchine tessili
In questo post analizzeremo le proprietà e le applicazioni dei componenti in zama per macchine tessili. Quello del tessile è un settore interessate considerata la continua ricerca tecnologica che rende indispensabile l’impiego di componenti performanti e in grado di rispondere ad elevati requisiti tecnici e produttivi.
Proprietà dei componenti in zama per il settore tessile
In precedenti post già apparsi in questo blog abbiamo descritto le proprietà della zama per differenti settori di applicazione, tra cui: illuminazione, building, elettronica, elettromeccanica, grandi e piccoli elettrodomestici. Come abbiamo già potuto osservare le proprietà chimiche e fisiche della materia prima e i trattamenti superficiali e di finitura ai quali i componenti possono essere sottoposti rendono quindi la zama un materiale versatile e in grado di soddisfare requisiti di vario tipo, estetici, meccanici o di sicurezza. Anche per le applicazioni su macchine tessili.
Le proprietà demandate ai componenti in zama per macchine tessili sono infatti prevalentemente meccaniche: i componenti devono essere in grado di smorzare le vibrazioni del macchinario sul quale sono installati, resistere alla forte usura determinata dallo scorrimento dei fili sul componente e avere una precisione con tolleranze molto strette delle sagome già in fase di stampaggio così da ridurre i costi.
Anche in questo settore di applicazione si rivela quindi fondamentale la fluidità della zama che consente di ottenere un elevato grado di dettaglio e sagome complesse direttamente in fase di stampaggio e l’ottima qualità superficiale dei pressofusi in zama.
Vediamo ora nel dettaglio queste tre caratteristiche della zama così importanti per i componenti di macchine tessili.
Proprietà antivibrante
Nel settore tessile i componenti in zama sono impiegati nelle filature a rotore con tecnologia delle teste a filatura singola: una tecnologia in grado di superare i limiti dell’azionamento a cinghia e nella quale si rivela fondamentale l’utilizzo di materiali antivibranti. Le macchine tessili di questo genere possono infatti avere regimi di rotazione del rotore fino a 180mila giri al minuto, con una velocità di uscita fino a 300mila al minuto. È per questo che è fondamentale impiegare, per realizzare componenti sottoposti a questo genere di sollecitazioni, materie prime HIDAMET (High Damping Metals) come proprio le leghe di zinco. Le leghe di zinco, infatti, hanno un eccellente capacità smorzante ed è per questo che si rivelano una scelta perfetta per questo campo di applicazione.
Per scoprire di più sulle proprietà antivibranti delle leghe di zinco consigliamo di leggere il saggio di I. Ritchie, Z. Pan e F. Goodwin, Characterization of the damping properties of die-cast zinc-alluminium alloys reperibile qui.
Resistenza all’usura
La resistenza all’usura è un requisito fondamentale per i componenti installati all’interno di macchine tessili. Lo scorrimento del filato sul componente lo sottopone infatti a forti sollecitazioni che, nel corso del tempo, potrebbero danneggiarlo erodendolo.
La resistenza all’usura nei componenti in zama è conseguita attraverso diverse strategie. Innanzitutto, la tecnologia della pressofusione con la quale le leghe di zinco sono lavorate consente di ottenere uno strato superficiale, definito “pelle di fonderia”, di circa 0,2-0,3 mm. La microstruttura densa a grana fine della “pelle di fonderia” conferisce ai componenti in zinco una superficie resistente all’usura, come riportano i dati della tabella sottostante.
| Indice di abrasione (decimi di mm) | Indice di abrasione (decimi di mm) | Indice di abrasione (decimi di mm) | |
|---|---|---|---|
| Carico 10 kg | Carico 20 kg | Carico 50 kg | |
| Lega alluminio | 18,8 | 32,0 | 78,6 |
| Ottone (fuso) | 11,3 | 20,5 | 39,3 |
| Bronzo (fuso) | 7,2 | 12,5 | 20,6 |
| Zama (fuso) | 8,8 | 14,8 | 24,2 |
| Ottone (trafilato) | 3,3 | 5,9 | 10,0 |
Le prove sono state condotte su provini cilindrici di 15 mm di diametro premuti su disco di ghisa dura, bagnata con acqua trasportante sabbia finissima con un carico variabile. Dopo un numero di giri corrispondente ad un percorso di 10mila cm si misura lo spessore dello strato asportato. Il valore, espresso in decimi di millimetro, ha fornito i dati relativi di abrasione. La lega di zama, nelle condizioni nelle quali sono state eseguite le prove, è meno usurabile all’ottone comune mentre risulta inferiore solo al bronzo 90/10. (I dati riportati derivano da: L. Andreoni, Quaderno della colata a pressione delle leghe di zinco, Le leghe di zinco, Zama, ed. Edimet, Brescia, 1998).
Un’altra strategia per aumentare la resistenza dei componenti in zama destinati a macchine tessili è quella di sottoporli a specifici trattamenti superficiali. In questo caso i componenti sono posti su un vassoio immerso in un bagno chimico e, grazie alla rotazione conferita al vassoio, sono in grado di assorbire l’agente chimico che, depositandosi sulla superficie, si trasforma in un rivestimento protettivo.
Possibilità di ottenere sagome complesse e qualità superficiale
La fluidità della zama consente di riempire anche le più piccole cavità dello stampo ottenendo, direttamente in fase di stampaggio, piccoli dettagli e sagome complesse. Questa proprietà si rivela fondamentale in un settore come quello tessile in cui le tolleranze sono molto ristrette e i componenti, per assolvere la propria funzione meccanica, sono assemblati tra di loro.
Per un approfondimento su questi temi consigliamo di leggere Spessori sottili nella pressofusione di zinco: un vantaggio competitivo.
Anche la qualità superficiale è un requisito importante per i componenti destinati a macchine tessili. Infatti difetti superficiali come irregolarità, bolle o bave potrebbero danneggiare il filato spezzandolo. Anche in un settore come quello tessile, in cui i requisiti demandati ai componenti sono prevalentemente meccanici, si quindi rivela importante la possibilità di ottenere un’ottima qualità superficiale direttamente in fase di stampaggio e di poter effettuare trattamenti e lavorazioni di vario tipo.
Per scoprire di più sui trattamenti superficiali a cui i componenti in zama possono essere sottoposti suggeriamo di leggere Vernici, placcature e altri tipi di rivestimenti superficiali () e Tecniche di finitura per la lavorazione dei metalli.
Rassegna di prodotti in zama per macchine tessili
Dopo aver analizzato le caratteristiche che rendono la zama un’ottima materia prima per la realizzazione di componenti destinati al settore tessile esaminiamo ora alcuni prodotti che ci consentono di fare ulteriore luce sulle applicazioni dei pressofusi in lega di zinco utili in questo settore.
Adapter
L’adapter fa parte della spinning unit dei telai a rotazione. Nel dettaglio è installato sui macchinari che producono la tipologia di filo di cotone definita “open end”: un filo destinato a realizzare tessuti spessi come quelli dei jeans o di alcune camicie e che si contrappone a fili più fini ottenuti in due fasi, una prima in cui sono realizzati spezzoni corti e una seconda in cui gli spezzoni vengono “impiombati” generando un filo senza fine.
Il componente è posto in serie su macchine con 300/500 unità, ognuna autonoma nel produrre filo di cotone a partire dalla bambagia lavata e centrifugata per renderla omogenea.
Per questo componente sono fondamentali tutte le proprietà illustrate precedentemente: la proprietà antivibrante consente di smorzare le vibrazioni impedendo al filo di scivolare, la resistenza all’usura consente alla superficie di non deteriorarsi, la fluidità della zama permette di ottenere i dettagli direttamente in fase di stampaggio mentre la qualità superficiale si rivela fondamentale per mantenere il filato integro.
Feed Tray Bracket
I feed tray bracket sono dei componenti che derivano dall’assemblaggio di due articoli: feed table e holder.
Sia il feed table che l’holder presentano dei fori all’interno dei quali sono installati dei magneti che rendono possibile l’assemblaggio per forza magnetica. Il feed tray bracket, a differenza dell’adapter, non entra in contatto con il filato e quindi non sono richieste particolari qualità superficiali o di resistenza all’usura. La zama, in questo caso, è stata scelta per due ragioni fondamentali: la proprietà antivibrante e la possibilità di ottenere un elevato grado di dettaglio direttamente in fase di produzione.
La proprietà antivibrante è fondamentale perché il componente è inserito in un martinetto in rotazione a 180K giri al minuto e, se non fosse in grado di smorzare le vibrazioni, rischierebbe di urtare gli altri componenti con cui è a contatto provocando danni e rotture. La possibilità di ottenere un elevato grado di dettaglio si rivela invece importante per la realizzazione dei particolari, come, ad esempio, l’alloggiamento dei magneti che consentono l’assemblaggio dell’articolo.
Conclusioni
In questo post abbiamo analizzato alcuni dei componenti in zama che è possibile realizzare per macchine tessili, soluzioni che consentono di illustrare le proprietà delle leghe di zinco e che risultano vincenti in questo genere di applicazioni meccaniche.
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