Aria compressa nel settore metallurgico

Sabbiatura

Durante il processo di produzione del metallo e delle parti metalliche, la superficie deve essere completamente ripulita da residui e particelle, perchè potrebbero influire negativamente sulle fasi di lavorazione a valle, come il trattamento superficiale. Una delle procedure è la sabbiatura, chiamata anche “getto ad aria compressa”, che viene utilizzata per liberare il materiale da residui di verniciatura, impurità e ruggine, per modellare il semilavorato e per lavorare la struttura della superficie.

L’aria compressa è impiegata per accelerare il passaggio dell'agente di sabbiatura attraverso l’ugello, in quanto il getto deve urtare la superficie ad alta velocità per effettuare il trattamento.

Trattamento delle superfici

Il rivestimento a polvere, detto anche verniciatura a polvere, è una tecnica di trattamento idonea a oggetti metallici e non. Esistono due procedure: il rivestimento a polvere elettrostatico (EPS) e la sinterizzazione a vortice.

L’aria compressa viene utilizzata per il soffiaggio del semilavorato, per trasportare la polvere e per la fluidizzazione. Inoltre, l’aria compressa nella cabina di rivestimento può essere usata come aria di dosaggio e di spruzzatura. La qualità dell'aria compressa influisce sul prodotto finale: se è contaminata da olio, ad esempio, può causare problemi come punti aperti (crateri) nello strato di rivestimento, o bolle o crateri nel serbatoio del fluido.

Un altro processo che coinvolge l’aria compressa è un’operazione elettrolitica detta “processo a corrente continua e acido solforico”, utilizzata spesso durante la produzione di alluminio. Per l’ossidazione elettrolitica è necessario un movimento elettrolitico e, a questo scopo, viene soffiata aria compressa trattata e priva di olio.

Per la finitura superficiale esistono anche i processi di spruzzatura termica. In relazione all'utilizzo di aria compressa, vanno menzionati gli spruzzi di fiamma nonché ad arco elettrico. In questa applicazione, l’aria compressa funge da gas nebulizzatore, spruzzando il materiale sulla superficie.

Taglio e saldatura

I processi laser sono spesso utilizzati per il taglio e la saldatura del metallo e l'aria compressa è impiegata in entrambi i casi. Per queste applicazioni è necessaria aria compressa priva di oli, secca e pulita per evitare problemi nel processo e con il prodotto finale.

Durante la saldatura laser, l’aria compressa, con una pressione massima di 8 bar, viene utilizzata per deviare particelle e vapori di materiale dall’ottica di saldatura e per prevenire danni. Tale procedura si effettua con l’aiuto della cosiddetta unità Crossjet.

Durante il taglio laser, l’aria compressa viene usata, a seconda dell'applicazione, per lavare il canale dello specchio e per soffiare via la massa fusa. Inoltre, può essere utilizzata come gas da taglio nel corrispondente processo. L’aria compressa pulita raffredda la superficie del materiale e migliora la qualità del taglio, garantisce la rimozione del materiale che evapora e di altri residui.

Utensili pneumatici

Anche nell'industria metallurgica molti utensili sono azionati e controllati dall'aria compressa. È necessaria un'adeguata qualità dell'aria compressa, poiché un eccesso di vapore nei macchinari e negli impianti spesso provocano fermi di produzione e corrosione delle tubazioni. 

Un esempio di utensile ad aria compressa è il martello pneumatico (si veda Produzione di acciaio), utilizzato per la frantumazione dei nuclei e per distaccare sostanze da forni e vasche. Altri strumenti sono, ad esempio, i costipatori e le molatrici ad aria compressa.

Stampa 3D in metallo

Il processo di stampa 3D in metallo offre diversi vantaggi rispetto ai processi utilizzati finora: la produzione additiva permette di realizzare pezzi complicati, risparmiando materiale e riducendo i tempi di produzione e le fonti di errore. Attraverso la fusione laser selettiva (SLM), i componenti vengono costruiti strato per strato. Questo processo avviene solitamente in un'atmosfera di gas inerte. Tale gas è spesso l'azoto, in parte generato da aria compressa utilizzando un generatore di azoto. L’aria compressa deve avere un determinato grado di qualità, affinché componenti e processi non vengano pregiudicati da contaminazioni con conseguenti costi dovuti a guasti, pulizia e sostituzione.