Controllo della durezza, della resistenza alla trazione e dei materiali estranei dei prodotti forgiati

Una singola automobile è composta da circa 20.000-30.000 parti. L'affidabilità di tutti questi componenti, tra cui il motore, la trasmissione, il sistema di sterzo, le sospensioni, i sistemi frenanti e la carrozzeria, deve essere assicurata per garantire le prestazioni dinamiche e il comfort e per assicurare una guida sicura. Molti dei componenti sono costantemente sottoposti a carichi elevati, quindi devono essere sufficientemente robusti per resistere a queste forze. Se anche uno solo dei componenti presenta un problema di qualità o di prestazioni, la sicurezza dei passeggeri non può essere garantita.

I pezzi che devono essere particolarmente resistenti vengono prodotti mediante forgiatura. Dopo lo stampaggio a caldo o a freddo, i pezzi vengono sottoposti a un processo di trattamento termico per ottenere la durezza e la resistenza alla trazione specificate. Nel caso dello stampaggio a caldo di acciai non temprati, la durezza prescritta è ottenuta attraverso il processo di raffreddamento, mentre nel caso dello stampaggio a freddo, attraverso l'indurimento durante la lavorazione. Tuttavia, nel processo di trattamento termico, i pezzi possono non ottenere la durezza o la resistenza alla trazione desiderate a causa di difetti nell'apparecchiatura di trattamento termico o di temperature non uniformi nel forno di trattamento termico. Inoltre, è possibile che fattori non intenzionali causino la mescolanza di pezzi non trattati. È impossibile misurare la durezza di tutti i pezzi prodotti in serie e i test distruttivi comporterebbero la perdita del valore del pezzo come prodotto stesso. Inoltre, nelle fabbriche di forgiatura si producono vari tipi di pezzi e si utilizzano diversi tipi di acciaio per diversi tipi di pezzi per automobili. Se questi prodotti difettosi venissero incorporati nelle automobili, potrebbero causare gravi incidenti.

Pertanto, nella fase finale della linea di produzione, viene effettuata un'ispezione completa non distruttiva per eliminare i prodotti difettosi. Questo metodo utilizza l'induzione elettromagnetica per rilevare la durezza, la resistenza alla trazione e la contaminazione da materiali estranei facendo passare il pezzo attraverso una bobina che lo circonda.

Fig.1: Esempio di ispezione di parti forgiate

Applicando un campo magnetico a bassa frequenza a un pezzo e facendo passare una corrente di una frequenza specifica attraverso una bobina, si generano correnti parassite nel pezzo per induzione elettromagnetica e si misura la variazione dell'impedenza. Questa è influenzata dalla permeabilità magnetica e dalla conducibilità elettrica. Le differenze di durezza e resistenza alla trazione causate da cambiamenti nella struttura cristallina, o nella microstruttura dei metalli, possono essere determinate dalla permeabilità magnetica. Di conseguenza i diversi materiali possono essere discriminati misurando la conducibilità elettrica. Applicando questi principi, è possibile selezionare automaticamente i pezzi difettosi in breve tempo.

Fig. 2: Famiglia di prodotti MAGNATEST

Per questo test, è possibile utilizzare lo strumento di prova MAGNATEST di FOERSTER e una bobina speciale per ottenere le migliori prestazioni.