Comprendere l’intensità di granigliatura e le curve di saturazione
Che cos’è l’intensità di pallinatura?
L’intensità di pallinatura è uno dei parametri fondamentali del processo. Rappresenta l’energia trasferita alla superficie del componente dagli impatti ripetuti del mezzo abrasivo ad alta velocità, come graniglia d’acciaio o cilindretti. Questa azione meccanica genera tensioni residue di compressione che aumentano la resistenza a fatica e ritardano la formazione delle cricche.
Dal punto di vista tecnico, l’intensità è definita come l’altezza dell’arco di una striscia Almen standard in condizioni di saturazione, cioè il punto oltre il quale un’ulteriore esposizione produce solo una deformazione aggiuntiva minima.
Perché l’intensità è importante?
Se l’intensità è troppo bassa, le tensioni residue di compressione potrebbero non raggiungere la profondità necessaria per garantire un’efficace protezione dalla fatica. Se invece è eccessiva, può provocare:
- aumento della rugosità superficiale;
- microcricche;
- riduzione della duttilità.
Il controllo dell’intensità è quindi essenziale per massimizzare la durata dei componenti preservandone l’integrità.
Le principali specifiche da tenere come punto di riferiento sono: SAE J443 (procedure) e AMS 2430 / AMS 2432 (componenti aerospaziali)
Come si misura l'intensità?
1. Utilizzo delle strisce Almen
La striscia Almen è un provino standardizzato in acciaio posizionato nel getto di granigliatura. Essendo colpita su un solo lato, si incurva per effetto dell'espansione superficiale. L’altezza dell’arco, misurata con un misuratore Almen, fornisce un’indicazione diretta dell’intensità del processo.
Consiglio pratico: utilizzare strisce Almen PA misurate al laser (tipo A, N o C), con valori di planarità stampati, maggiore tracciabilità e disponibili con diverse certificazioni (J442, AMS 2432).
Una singola striscia non è sufficiente per determinare l’intensità. È necessario costruire una curva di saturazione. Come si fa?
- esponendo almeno quattro strisce a tempi di granigliatura crescenti (ad esempio 10 s, 20 s, 40 s e 80 s);
- misurando l’altezza dell’arco dopo ogni esposizione;
- tracciando la curva (altezza dell’arco in funzione del tempo di esposizione).
L’intensità corrisponde all’altezza dell’arco al tempo T, al punto in cui raddoppiando il tempo di esposizione (2T) l’incremento dell’altezza dell’arco è inferiore al 10%. Questo criterio è noto come regola del 10%.
Esempio di interpretazione della curva di saturazione
Esempio di interpretazione della curva di saturazione
Supponiamo che le altezze dell’arco misurate a 10, 20, 40 e 80 secondi siano:
6,0 7,2 8,1 8,9
(mm × 1000)
Se l’incremento tra 40 e 80 secondi è pari a circa il 10%, allora 40s = T e l’intensità corrisponde a 8,1A (striscia Almen A, 0,0081").
Fattori che influenzano l’intensità
| Parametro | Effetto sull'intensità |
|---|---|
| Dimensione della graniglia | Graniglia più grande = tensioni residue più profonde |
| Velocità della graniglia / Pressione dell’aria | Maggiore velocità = maggiore energia d’impatto |
| Distanza di lavoro | Una distanza eccessivamente ridotta o elevata rende il controllo meno preciso |
| Angolo d’impatto | Tra 70° e 85° si ottiene l’intensità massima |
| Durezza e densità del mezzo | Maggiore durezza e densità = maggiore trasferimento di energia |
Suggerimento tecnio: PA FlowMaster con valvole Ultimate o PASV permette un controllo del flusso ad anello chiuso, garantendo una regolazione precisa dell’intensità. Le ricette di processo possono essere salvate e richiamate tramite ingressi digitali.
Verifica dell’intensità in produzione
Durante la produzione non è necessario ricostruire ogni volta l’intera curva di saturazione. È possibile semplicemente:
- pallinare una striscia di verifica al tempo T e controllare che l’altezza dell’arco rientri nell’intervallo previsto (ad esempio 0,006-0,010");
- verificare periodicamente anche al tempo 2T per confermare la stabilità del processo;
- ricostruire la curva di saturazione completa dopo il cambio dell’abrasivo, la sostituzione dell’ugello o lo spostamento della macchina.
Nota: l’intensità non è cumulativa. Un tempo di esposizione maggiore aumenta la copertura, non l’intensità.
Errori comuni da evitare
- utilizzare strisce con planarità non conforme, che producono letture errate;
- assemblare in modo scorretto il supporto (bave o detriti);
- serrare eccessivamente le viti deformando la striscia;
- confondere l’altezza dell’arco con l’intensità.
Consiglio pratico: utilizzare il misuratore Industrial PLUS Almen Gage di PA con lettura digitale (0,0001") e senza interferenze magnetiche.
Risultati affidabili con un'intensità controllata
Il controllo e la verifica dell’intensità della pallinatura non rappresentano un semplice adempimento formale, ma incidono direttamente sulle prestazioni a fatica, sulla durata dei componenti e sulla conformità alle specifiche. Comprendere come costruire e interpretare una curva di saturazione consente di ottenere risultati ripetibili e affidabili.
Con strumenti di misura adeguati, abrasivi idonei e metodi di controllo corretti, i produttori possono garantire un processo di pallinatura per shot peening caratterizzato da elevata affidabilità e prestazioni costanti.
Per approfondimenti tecnici o supporto specialistico non esitare a contattare il team W Care di Winoa.
