Tuesday, August 9th, 2022

La brasatura nella lavorazione di marmo e granito

Il settore della lavorazione del marmo e granito è una applicazione nella quale la tecnica della brasatura trova ampia applicazione.

L’estrazione dalle cave e le lavorazioni successive vengono realizzate con particolari utensili e lame da taglio al diamante che sono studiati appositamente per questa tipologia di applicazione industriale.

Nel corso degli ultimi 20-30 anni, grazie allo sviluppo di nuove tecnologie, l’impiego degli utensili al diamante ha registrato un’espansione esplosiva.

Gli utensili diamantati

Il grande vantaggio degli utensili diamantati consiste nel taglio 5 volte più rapido rispetto a normali mole. Si evitano notevoli sforzi fisici dell’operaio, tagli scheggiati e non netti. I dischi diamantati fanno non rovinano lo strato vicino e diminuiscono rumorosità e polvere.

Un disco da taglio diamantato si compone di due elementi basilari. Un anima ed una corona.

L’anima viene realizzata in acciao ad alta resistenza (acciao temprato), per consentire di tagliare con precisione e sicurezza, ed ha la funzione di assorbire le vibrazioni e di ridurre la rumorosità.

La corona è composta da segmenti o settori costituiti da una miscela di granelli di diamante e di polvere metallica. I segmenti finiti devono essere fissati sull’anima in acciaio. Ci sono diversi procedimenti per saldare i segmenti o corone. Saldatura laser, sinterizzazione oppure, quando il taglio viene effettuato a umido, la saldobrasatura.

Per garantire la resistenza allo stratto di questi settori, la brasatura deve essere fatta in maniera accurata, dando moltissima importanza a tutti gli aspetti del processo, in primis, il metallo di apporto ed il disossidante.

Il processo di brasatura

Le brasature dei settori diamantati normalmente vengono realizzate con macchine ad induzione che garantiscono un area di riscaldo molto concentrata ed un tempo di raggiungimento della temperatura di lavoro molto più rapido dei sistemi tradizionali manuali a fiamma.

La scelta della lega brasate e del disossidante da utilizzare ovviamente cambia a seconda:

  1. della tipolgia del settore utilizzato;
  2. della tipologia di materiale cui è destinato l’utensile diamantato;
  3. della geometria dell’utensile medesimo.

C’è grande differenza tra utensili destinati al marmo ed utensili destinati al granito, perché la tipologia dei materiali utilizzati per la realizzazione del settore cambia e con essa la scelta dei materiali di apporto. Le questioni da risolvere fondamentalmente sono: temperatura di fusione del settore e le caratteristiche meccaniche del settore brasato.

In funzione di quelle che saranno le risultanze di questa analisi potremo, si potrà scegliere la lega corretta da utilizzare, unitamente al disossidante più adatto. Ricordiamo infatti che la scelta del flussante non è banale e molto spesso è il fattore più critico perché frequentemente sottovalutato.

Le leghe più usate

Le leghe maggiormente utilizzate per la costruzione degli utensili per il taglio e la lavorazione del granito, sono quelle qui di seguito elencate per:

DescrizioneAgCuZnMnNialtriISO 17672ISO 3677Temp. Fusione
TERNALLOY 49 MN4916237,54,5Ag 449c.a. 680 – 705 °C
TERNALLOY 50 N5020282Ag 450c.a. 660 – 705 °C
TERNALLOY 4444030282Ag 244c.a. 670 – 780° C
TERNALLOY 39 MN393031 (Zn+Ni+Mn)B-Ag39CuZnMnNic.a. 670 – 720°C

Le leghe maggiormente utilizzate per la costruzione degli utensili per il taglio e la lavorazione del marmo, invece:

DescrizioneAgCuZnSnISO 17672Temp. Fusione
TERNALLOY 555521222Ag 1559c.a. 680 – 705 °C
TERNALLOY 45502028Ag 450c.a. 660 – 705 °C

Il disossidante

La scelta del disossidante è influenzata anche dalla tipologia di processo di riscaldo utilizzato e dalla forma della lega brasante che si utilizza (filo, barrette nastro). Siccome nella maggior parte dei casi questi utensili vengo brasati ad induzione utilizzando il metallo di apporto nel formato di una lamina, ci limiteremo ad alcuni suggerimenti ad hoc per questo metodo.

NomeTemp. Fusione °CTemp. di Lavoro °CEN1045Stato di fornituraLeghe utilizzate
(ISO 17672)
EN 9554-1
Utenflux F4c.a. 550 – 850 °CAlta TemperaturaFH12Polvere/PastaAg, Cu, Ni
Utenflux F9c.a. 550 – 850 °CAlta TemperaturaFH12PastaAg, Cu, Ni

Si tratta di disossidanti con ottima protezione e resistenza al riscaldo ad induzione, dove il rapporto tempo/temperatura è sempre portato al massimo per ridurre i tempi morti.

Si tratta di flussanti esenti da acido borico, che presentano residui facili da rimuovere con acqua caldo o meccanicamente.

L’utenflux F9 è caratterrizzato dall’aggiunto di boro in olvere che gli conferisce un caratteristico colore marrone. Indicato soprattutto in abbinamento con le leghe contenenti Nichel e manganese e per la brasatura di settori in carburo di tungsteno per le su notevoli capacità disossidanti.

Avvertenze

Unica controindicazione il suo impiego quando uno dei due metalli da unire è l’acciaio inossidabile, a causa delle sue caratteristiche costruttive.

Generalmente vengo applicati in pasta tra il corpo della lama, il nastro di brasatura ed il settore.

Quando tuttavia la scelta del metallo di apporto è indirizzata verso le leghe TERNALLOY 45 o TERNALLOY 55, allora è preferibile scegliere disossidante con caratteristiche differenti e temperatura di attivazione leggermente inferiore. Diversamente si corre il rischio della incompleta fusione del prodotto, con rischio di pericolose inclusioni nel cordone di brasatura appena eseguito, con conseguente rischio del distacco del settore durante la lavorazione.

Qui di seguito alcuni disossidanti ad hoc:

NomeTemp. Fusione °CTemp. di Lavoro °CEN1045Stato di fornituraLeghe utilizzate
(ISO 17672)
F16c.a. 550 – 850 °CMedia TemperaturaFH10Polvere/PastaAg – CuP
F25c.a. 550 – 800 °CMedia TemperaturaFH10Polvere/PastaAg – CuP

Ovviamente le modalità di brasatura in questo campo di applicazione sono le molto varie, soprattutto quando si procede alla manutenzione piuttosto che alla loro costruzione. In questi casi si i processi di brasatura cambiano in funzione delle preferenze dell’operatore e della disponibilità di attrezzature, non sempre senza effetti sulla tenuta del settore brasato.