Ingegneria meccanica

Aria respirabile

In molte aree di produzione, le attività vengono svolte in ambienti pieni di polvere, vernici e altre sostanze molto più pericolose. Qui è importante proteggere i lavoratori dall'inalazione di aerosol e polveri sottili e dai relativi rischi per la salute. Al personale viene fornito un respiratore con gas respirabile o devono addirittura indossare, come gli astronauti, tute protettive assolutamente ermetiche. Per risparmiare spazio, l'aria compressa viene spesso conservata in bombole utilizzando compressori di respirazione. Per l'uso come gas respirabile, l'aria compressa deve soddisfare criteri di elevata purezza. Gli unici valori limite relativi al tenore di olio residuo e al grado di essiccazione sono specificati dalla norma DIN EN 12021.

Aria fredda o calda

Il raffreddamento e il riscaldamento con aria compressa avvengono con l'aiuto di un cosiddetto tubo a vortice, in cui i gas possono essere separati per rotazione in flussi caldi e freddi. Successivamente, questi gas fuoriescono attraverso fori di dimensioni diverse in base al loro stato di temperatura.

Se l'aria compressa è già disponibile nello stabilimento, si consiglia di utilizzarla per questa applicazione perché è una soluzione molto conveniente. Ad esempio, nel taglio dei metalli l'aria compressa può essere impiegata per il raffreddamento di una perforatrice o di un tornio, poiché si elimina la necessità del liquido refrigerante aderente e la relativa pulizia.

Aria di sigillatura/sbarramento

L'aria compressa può essere utilizzata per la sigillatura senza contatto di apparecchiature e dispositivi: in tal modo, le cavità vengono sigillate senza attrito e usura. È importante, soprattutto nell'ingegneria meccanica, proteggere i componenti e le superfici molto sensibili da polvere, sporco o umidità: questo è possibile posizionando le cosiddette barriere d'aria sulle superfici.

L'aria compressa può anche essere utilizzata per controllare le guarnizioni e le perdite.

Trattamento delle superfici: sabbiatura ad aria compressa e verniciatura

Nei trattamenti delle superfici, l'aria compressa può essere utilizzata per applicare abrasivi e nebulizzare vernici: la sabbiatura ad aria compressa o la normale sabbiatura è descritta come il trattamento superficiale di un materiale o di un pezzo da lavorare per azione di un agente abrasivo. La sabbia è ad esempio utilizzata come abrasivo contro la ruggine, lo sporco, la vernice, le incrostazioni e altri inquinanti o per lavorare le superfici mediante opacizzazione.

Quando si vernicia con aria compressa, è necessario assicurare un'elevata classe di purezza dell'aria e che vengano rispettati i valori limite relativi al contenuto di particelle, aerosol e vapori d'olio, nonché sostanze contenenti silicone e condensa. Inoltre, non devono esserci sostanze che compromettono la bagnatura delle vernici (PWIS = Paint-Wetting Impairment Substances).

Stampa 3D

I processi di produzione additiva e la stampa 3D acquisiscono un’importanza sempre maggiore nell’ingegneria meccanica, non solamente quando si tratta di costruire prototipi, bensì anche come reale tecnologia produttiva integrativa. Le possibilità d'impiego della stampa 3D ovvero della produzione additiva sono applicabili in molti settori, come ad esempio quelli di produzione della plastica e del metallo.

Per quanto riguarda la stampa 3D, esistono diversi metodi e approcci produttivi degli oggetti tridimensionali. Tuttavia, non in ciascuna procedura è necessaria aria compressa. Ad esempio, l'aria compressa si usa nelle procedure laser (SLS e SLM), nell’ambito delle quali l’aria compressa viene guidata tramite un generatore al fine di produrre azoto in modo conveniente. Il gas protettivo acquisito in questo modo viene pressato all’interno dell’area di lavoro, al fine di proteggere il materiale stampato dall’ossidazione.

Inoltre, quasi tutte le stampanti 3D richiedono determinati lavori successivi, dove la corrispondente procedura e l’impegno a ciò collegato possono variare molto di volta in volta. Per alcune procedure è sufficiente rimuovere i residui di polvere con aria compressa e immergere i componenti in acqua, mentre per altre sono necessarie operazioni più complesse come il distaccamento di strutture polimeriche di supporto.

Un aspetto sostanziale, che spesso viene trascurato, è l’influsso dell’aria compressa sulla qualità del prodotto e come causa di tempi di fermo. Infatti, particelle, umidità e vapore d’olio nell’aria compressa possono disturbare la procedura di stampa e danneggiare la qualità del prodotto.