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La gamma dominante: circa l’80% della domanda industriale generale di barre tonde in acciaio va da 6 mm a 50 mm
Il sondaggio MSCI sul procurement dell’acciaio 2023 mostra che il 78% delle barre tonde in acciaio ordinate rientra nella fascia da 6 mm a 50 mm, a conferma della forte domanda per questa gamma. È particolarmente efficiente per viti, alberi e bulloni prodotti in serie. Grazie alle sue caratteristiche e alla necessità che i prodotti abbiano dimensioni uniformi, viene impiegata ampiamente nel settore automobilistico, nelle costruzioni e in numerosi macchinari per la produzione industriale. L’equilibrio offerto da questa gamma di dimensioni ottimizza quasi ogni possibile compromesso tra progettazione e lavorazione.
Driver funzionali: Elevata utilizzazione dell'equilibrio tra compromessi nei sistemi di fabbricazione competitivi, maggiore utilizzazione dell'equilibrio tra compromessi nei sistemi di fabbricazione standardizzati, innovazione nei compromessi tra costo e fabbricazione
L'elevata utilizzazione dell'equilibrio tra compromessi per i tondi in acciaio da 6 mm a 50 mm è dovuta a questa standardizzazione:
Equilibrio tra compromessi nei sistemi di fabbricazione: L'uso standardizzato nei sistemi di fabbricazione consente inoltre l'adozione innovativa di sistemi di fabbricazione a freddo (Cold Form) nonché di sistemi di fabbricazione leggera post-formatura (Post Form Light).
Equilibrio tra compromessi nei sistemi di fabbricazione standardizzati: I tondi in acciaio variano da 6 mm a 50 mm e rispondono alla domanda di integrare la gamma di tondi (sock range) nell'ambito dell'equilibrio tra compromessi del settore.
Innovazione nei compromessi tra costo e fabbricazione: Innovazione nei sistemi di intermediazione e nelle macchine per compensare l'elasticità del plateau nel settore. Questa gamma dimensionale è stata posizionata strategicamente.
Questa gamma evita i vincoli legati alle barre più piccole, che presentano una capacità portante insufficiente, e ai diametri più ampi, che risultano più pesanti e più difficili da lavorare con precisione. Di conseguenza, i produttori hanno riferito tempi di produzione più rapidi utilizzando gli attrezzi già in loro possesso, mentre gli ingegneri hanno segnalato miglioramenti con acciai a basso tenore di carbonio, a medio tenore di carbonio e legati. Le aziende possono quindi completare rapidamente i progetti riducendo i costi dei materiali del 12–18% rispetto alle dimensioni convenzionali.
Requisiti applicativi che influenzano la scelta del diametro per settore
Macchinari e settore automobilistico: barre tonde di acciaio con diametro compreso tra 6 mm e 50 mm
Mentre il diametro varia da 6 mm a 50 mm, risulta evidente l’equilibrio tra resistenza e peso, nonché la facilità di lavorazione. Il carico dinamico costante richiede stabilità dimensionale, come nel caso degli alberi a gomiti dei motori e dei perni di fissaggio. Gli utensili CNC standard generano minori scarti di materiale e, di conseguenza, pezzi ad alta tolleranza più economici. Diametri inferiori a 20 mm sono idonei per operazioni di formatura a freddo in massa di elementi di fissaggio. La parte centrale di questo intervallo di diametri, ossia da 30 mm a 50 mm, è sufficiente per applicazioni torsionali quali i componenti del gruppo di trasmissione. L’ampia gamma di diametri consente di standardizzare gli acquisti tenendo conto di esigenze diversificate e funzionali, ad esempio finiture superficiali resistenti alla fatica.
Costruzioni e macchine movimento terra: applicazioni specializzate della barra tonda in acciaio da 50 mm a 100 mm per supporti strutturali e connettori
Quando superano i 50 mm di diametro, le barre tonde in acciaio diventano necessarie per la costruzione e il funzionamento di macchinari pesanti. Gli assi delle macchine movimento terra e delle attrezzature edili richiedono barre con diametri compresi tra 70 mm e 100 mm per resistere alle elevate forze di compressione di 1.400 MPa. Barre spesse sono necessarie per le operazioni di sollevamento con gru a causa dei requisiti di integrità del cordone saldato. Tuttavia, secondo il Rapporto globale sulla lavorazione dell’acciaio 2023, le barre tonde in acciaio pesanti rappresentano solo il 12-15% del consumo totale di acciaio per la maggior parte del settore siderurgico. Ciò è dovuto ai requisiti di movimentazione specializzata, ai costi maggiori di trasporto e stoccaggio e ai sovrapprezzi applicati agli acciai temprati e rinvenuti (QT). Questo dipende dalla costruzione di attrezzature pesanti e dalle loro specifiche applicazioni, nelle quali viene data priorità alla tenacità alla frattura. Questo è anche il motivo per cui vengono utilizzati acciai QT, come l’ASTM A576 Grado 1045 o l’EN 10083-2 C45, per i percorsi strutturali critici. La costruzione di attrezzature pesanti in queste applicazioni prevede una tolleranza specifica di 1,5 mm, diversamente dal settore automobilistico, dove la tolleranza è più stretta. Tuttavia, queste tolleranze sono più rigorose.
Forma del materiale e tolleranze: prevalenza di barre tonde in acciaio trafilato a freddo nella gamma da 6 mm a 20 mm
Vantaggio della precisione: l’uso di barre in acciaio trafilato a freddo consente l’impiego di cuscinetti e bocchette con montaggio a pressione, senza necessità di lavorazioni meccaniche secondarie.
Le barre di acciaio trafilate a freddo sostituiscono i segmenti di mercato da 6 mm a 20 mm grazie alla loro qualità superficiale e dimensionale. Con una tolleranza di ±0,05 mm e una qualità superficiale dell’acciaio trafilato a freddo di Ra ≤ 0,8 µm, è possibile produrre superfici dinamiche con limitazioni minime. In molte applicazioni CNC, la costanza delle barre trafilate a freddo garantisce un ingaggio prevedibile degli utensili, riduce al minimo le vibrazioni (chattering) e diminuisce gli scarti, tutti fattori estremamente importanti nella produzione di componenti in grandi quantità. Questa velocità di produzione aumenta ulteriormente poiché vengono eliminate le operazioni secondarie di post-lavorazione. Rispetto alle barre trafilate a caldo, che presentano una tolleranza di ±0,25 mm e richiedono operazioni secondarie come la rettifica, le barre trafilate a freddo consentono un aumento della velocità di produzione e una riduzione dei costi del componente del 15–22%. Queste informazioni derivano da ricerche condotte dall’AISI e dal CEN e forniscono metriche relative ai costi di produzione in presenza di operazioni secondarie. Le barre di acciaio trafilate a freddo nel segmento di mercato da 6 mm a 20 mm garantiscono linee di produzione sostenibili con operazioni di post-lavorazione minime.
Domande frequenti
6 mm–50 mm: popolarità
La gamma da 6 mm a 50 mm è la più conosciuta nel mercato delle barre di acciaio, grazie alla sua versatilità e alla sua ampia applicazione nella produzione in serie di elementi di fissaggio, alberi e supporti strutturali. La gamma da 6 mm a 50 mm comprende prodotti barra di acciaio destinati alla produzione in serie, in quanto consente un ottimale equilibrio tra rinforzo del prodotto e efficienza della produzione in serie.
Quali sono i vantaggi dell’utilizzo di barre tonde di acciaio da 6 mm a 50 mm?
Sono flessibili dal punto di vista della lavorazione e non richiedono attrezzature nuove. Non è necessaria una grande quantità di materiale per raggiungere la resistenza a snervamento desiderata e riducono gli scarti derivanti dall’uso inefficiente del materiale.
Quali sono le differenze tra barre tonde di acciaio laminati a freddo e laminati a caldo?
Le barre laminare a freddo presentano una qualità superficiale superiore, circa tre volte migliore, e una maggiore precisione dimensionale, con una differenza di circa 0,2 mm. Questa qualità consente di inserire direttamente le barre nei cuscinetti, risparmiando tempo e denaro.
Settori che utilizzano comunemente barre tonde in acciaio da 6 mm a 50 mm?
I settori che utilizzano comunemente barre tonde in acciaio da 6 mm a 50 mm sono quelli automobilistico, meccanico e delle costruzioni. Queste barre soddisfano facilmente i requisiti di tali settori grazie alla loro resistenza e alla facilità con cui possono essere prodotte. Esempi di applicazioni includono alberi a gomito per motori, elementi di fissaggio e corpi valvole idrauliche.
Perché diametri maggiori, come da 50 mm a 100 mm, non sono altrettanto comuni?
Questi diametri, a differenza di quelli più grandi, non sono altrettanto diffusi perché risultano meno versatili e più difficili da trasportare. Vengono impiegati principalmente in applicazioni specializzate, di nicchia e ad alta resistenza meccanica, come gli assi di macchinari pesanti.