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EuroWire – Maggio 2007
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italiano
Considerando il rendimento, bisogna
innanzi tutto analizzare il sistema della
bobina. Il diametro interno della spirale
di rame è l’elemento più significativo per
determinare il rendimento. Il diametro, a sua
volta, dipende da aspetti principalmente
meccanici come il guidafilo, la vibrazione
e la contaminazione del filo, nonché le
dimensioni del filo ed il metodo utilizzato
per unire un aspo ad un altro.
In generale, più la bobina è vicina al
materiale, più elevato è il rendimento. In
molti casi può essere necessario far passare
dei fili di dimensioni diverse attraverso una
sola bobina. I fili di dimensioni inferiori
saranno prodotti ad un minor rendimento,
ma il compromesso può essere giustificato
da un costo di capitale inferiore per
dimensioni di bobine ridotte e dalla
riduzione dei tempi morti derivante dalla
riduzione dei cambiamenti della bobina
nel caso di fili di dimensioni diverse.
Il secondo aspetto della forma costruttiva
della bobina è rappresentato dalla sua
lunghezza. Teoricamente, per riscaldare
uniformemente tutto il diametro di
un filo ad una data temperatura, è
necessario un tempo corrispondente
approssimativamente a D²/25 secondi
(dove D = diametro del filo in mm). La
lunghezza minima della bobina espressa
in metri sarà così pari a D²M/25 (dove
M = velocità del filo in metri/secondi).
In pratica, soprattutto nel caso di diametri
piccoli del filo, la lunghezza minima della
bobina
determinerebbe
un’eccessiva
densità di potenza e, conseguentemente,
uno scarso rendimento. Per migliorare
il rendimento, si aumenta la lunghezza
delle bobine.
Grazie ad una valutazione basata
sull’esperienza è possibile effettuare dei
calcoli per determinare la lunghezza
della bobina (con i diametri della bobina
determinati in base alle dimensioni del
filo) e calcolare la tensione della bobina, il
numero di spire e la percentuale di rame
rispetto allo spazio libero, al fine di ottenere
il massimo rendimento. Nell’ambito di
tali calcoli, per migliorare il rendimento
si può variare la valutazione iniziale sulla
lunghezza della bobina.
Applicazioni di riscaldamento del filo
Attualmente, il riscaldamento ad induzione
si applica ad una vasta gamma di processi
di filo, per il trattamento di fili singoli
e di fili multipli paralleli o fili a trefoli che
formano cavi.
Le applicazioni del riscaldamento di fili
comprendono: il riscaldamento prima
della trafilatura; il riscaldamento prima
dell’incapsulamento (ad esempio per la
fabbricazione di cavi elettrici rivestiti di
PVC); il trattamento termico del filo (in
genere l’indurimento, a volte seguito dal
rinvenimento); la ricottura di cavi singoli e
multifilo; il riscaldamento di filo prima del
rivestimento (per mezzo di un rivestimento
metallico o di componenti di isolamento);
il rilassamento come quello effettuato
sui fili per cemento precompresso e il
preriscaldamento prima di un tradizionale
processo di riscaldamento.
Un rapido sguardo
al processo di
riscaldamento ad
induzione dei fili
in dettaglio:
Riscaldamento prima della trafilatura
A volte è necessario riscaldare alcuni tipi
di filo prima della trafilatura per evitare
eventuali danni alla superficie causati dal
processo di trafilatura.
Riscaldamento prima
dell’incapsulamento
Generalmente questo processo si applica
ai fili di alluminio, singoli e a trefoli.
Il filo viene preriscaldato al momento di
lasciare il rullo dello svolgitore e la bobina
d’induzione è posizionata sull’angolo della
catenaria della linea del filo.
Il filo passa attraverso la bobina
d’induzione quando viene riscaldato a circa
250°F (120°C) e immediatamente dopo al
processo d’incapsulamento dove il PVC
scorre uniformemente sul filo. La lunghezza
della bobina d’induzione dipende dalla
velocità del processo e dalla profondità
di riscaldamento richiesta attraverso la
sezione trasversale del filo. Poiché non è
essenziale riscaldare interamente il filo,
nella maggioranza delle applicazioni la
lunghezza della bobina d’induzione varia
da 20"a 40" (da 0,5m a 1m).
Trattamento termico del filo
L’indurimento e il rinvenimento continui
del filo d’acciaio sono particolarmente
importanti per alcuni tipi di applicazioni
quali la produzione di barre deformate per
strutture di cemento armato.
Ciò si ottiene utilizzando un processo
in linea orizzontale che prevede il
riscaldamento del filo ad una temperatura
di austenitizzazione di 1.742°F (950°C),
seguito da una tempra con acqua e quindi
da un ulteriore riscaldamento ad una
temperatura da 660°F (350°C) a 842°F
(450°C) per il rinvenimento finale, poiché
la temperatura dipende dalle specifiche
finali di resistenza alla trazione del
prodotto. Radyne ha brevettato un
processo chiamato “Hi Bond” per questa
specifica applicazione.
Ricottura
I fili d’acciaio possono essere riscaldati
ad induzione, normalmente ad una
temperatura di 1.290°F (700°C), per il
processo di ricottura, individualmente
(per diversi diametri) o in configurazioni
multiple (normalmente da 0,04" (1mm) a
0,23" (6mm)). La frequenza di uscita della
sorgente di potenza induttiva dipende
dal diametro del filo, mentre il livello di
potenza dipende dalla velocità di
produzione richiesta.
Tipo di svolgimento
in base al diametro
del filo
Rulli di
traino
Rulli di
traino
Rulli di
traino
Raddriz-
zatrice
Sistema di
lavaggio
Stazione di
preriscaldo ad
induzione
Sezione di post-
riscaldamento
ad induzione
Tempra
Stazione di
rinvenimento
ad induzione
Tempra
finale
Protezione
prodotto
Cesoia
Unità di deviazio-
ne/taglio a misura e
fasciatura in opzione
Avvolgitore del
tipo a mulinello
o a cassa
Figura 2
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Linea per trattamento termico in continuo di fili di Radyne
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