Processo di disegno: l'intaglio preciso del corpo del chiodo a gas

Quando l'acciaio laminato entra nel processo di trafilatura, viene sottoposto ad una serie di stampi attentamente progettati. Questi stampi sono come punti di controllo. L'acciaio ha bisogno di attraversarli uno ad uno sotto la trazione della tensione per completare la propria trasformazione. Il principio del disegno sembra semplice, ma in realtà contiene innumerevoli dettagli tecnici. Sotto l'azione della tensione, l'acciaio è a stretto contatto con la parete interna dello stampo. Man mano che l'acciaio continua a passare attraverso lo stampo, il suo diametro diminuisce gradualmente e la sua lunghezza aumenta di conseguenza. In questo processo ogni variazione dimensionale è correlata alla prestazione finale del chiodo a gas.

Essendo lo strumento principale del processo di trafilatura, il livello di progettazione e produzione della filiera di trafilatura determina direttamente la qualità dell'asta del chiodo. La finitura della parete interna dello stampo è la considerazione principale. Se la parete interna non è sufficientemente liscia, la superficie dell'acciaio si graffierà durante il passaggio attraverso lo stampo, formando sottili crepe o scanalature. Questi difetti apparentemente piccoli possono diventare punti di concentrazione dello stress durante l'uso dei chiodi a gas, riducendo la resistenza del corpo del chiodo e persino provocandone la rottura quando sottoposto a forza. La parete interna dello stampo deve essere sottoposta a molteplici processi di rettifica, dalla molatura grossolana alla molatura fine, quindi alla lucidatura. Ogni passo mira a rendere la parete interna liscia come uno specchio per garantire che l'acciaio possa passare agevolmente senza danni. ​
Anche la precisione dell’apertura dello stampo è fondamentale. Chiodi a gas hanno requisiti estremamente severi sulla dimensione dell'asta del chiodo. Anche errori estremamente piccoli possono influire sull'effetto di fissaggio nelle applicazioni pratiche. L'apertura della matrice di trafilatura deve essere progettata secondo un preciso gradiente dimensionale. L'apertura di ciascuno stampo forma una differenza di dimensioni ragionevole rispetto agli stampi anteriore e posteriore, in modo che l'acciaio venga deformato gradualmente e uniformemente durante il processo di trafilatura. Questo preciso controllo dimensionale non solo garantisce la coerenza del diametro dell'asta del chiodo, ma evita anche efficacemente difetti come cavità e allentamenti all'interno dell'acciaio dovuti a un'eccessiva deformazione. Durante la produzione dello stampo, vengono utilizzate apparecchiature di lavorazione ad alta precisione, come i centri di lavoro CNC, per controllare accuratamente la traiettoria di movimento dell'utensile attraverso programmi informatici per garantire che l'errore dell'apertura dello stampo sia controllato entro un intervallo molto piccolo. ​
L'impostazione della conicità dello stampo è anche la chiave per la progettazione della trafila. La conicità appropriata può guidare l'acciaio affinché entri nello stampo senza intoppi, ridurre l'attrito e la resistenza tra l'acciaio e l'ingresso dello stampo e aiutare l'acciaio a essere sollecitato uniformemente all'interno dello stampo per evitare eccessive sollecitazioni locali. Se il cono è troppo piccolo l'acciaio potrebbe avere difficoltà ad entrare nella matrice con conseguente intralcio al processo di trafilatura; se il cono è troppo grande, l'acciaio si deformerà in modo non uniforme nello stampo, influenzando la precisione dimensionale e la qualità della superficie dell'asta del chiodo. Gli ingegneri devono determinare la conicità della matrice più adatta dopo ripetuti calcoli e test basati su vari fattori come le proprietà del materiale dell'acciaio, la velocità di trafilatura e l'entità della forza di trazione. ​
Durante il processo di trafilatura, il controllo della forza di trazione è il fattore chiave per garantire il regolare svolgimento del processo. Se la forza di trazione è troppo piccola, l'acciaio non può superare la resistenza dello stampo ed è difficile passare attraverso lo stampo, con conseguente rottura dell'imbutitura; se la forza di trazione è eccessiva, l'acciaio potrebbe allungarsi eccessivamente, con conseguente assottigliamento e rottura. Per ottenere un controllo preciso della tensione, le moderne apparecchiature di trafilatura sono dotate di sistemi avanzati di rilevamento e controllo. Il sensore monitora in tempo reale lo stress e la deformazione dell'acciaio durante il processo di trafilatura e trasmette i dati al sistema di controllo. Il sistema di controllo regola dinamicamente la forza di trazione in base ai parametri preimpostati. Quando viene rilevata una tensione insufficiente, il sistema aumenta automaticamente la tensione; quando la tensione è troppo grande, la tensione viene ridotta nel tempo per garantire che il processo di trafilatura sia stabile e regolare. ​
Oltre al controllo della tensione, anche l'uso dei lubrificanti gioca un ruolo importante nel processo di trafilatura. Lubrificanti speciali vengono applicati uniformemente sulla superficie dell'acciaio per formare una pellicola lubrificante tra l'acciaio e lo stampo. Questo film lubrificante può ridurre significativamente l'attrito tra i due, ridurre l'usura sulla superficie dell'acciaio e contribuire a migliorare l'efficienza della trafilatura. I lubrificanti possono anche isolare l'aria in una certa misura, impedire l'ossidazione dell'acciaio durante il processo di trafilatura e proteggere la qualità della superficie dell'acciaio. Diversi tipi di acciaio e stampi devono utilizzare lubrificanti adatti per ottenere il miglior effetto di lubrificazione. ​
Il processo di disegno non si ottiene dall'oggi al domani, ma è un processo passo dopo passo. L'acciaio deve passare attraverso più stampi in sequenza per raggiungere gradualmente la dimensione e la precisione richieste. In questo processo, le dimensioni e la qualità della superficie dell'asta del chiodo devono essere testate dopo ogni disegno. Una volta riscontrato un problema, regolare i parametri di disegno o sostituire lo stampo in tempo per garantire che l'asta del chiodo finale soddisfi gli standard di qualità.​
Il processo di trafilatura svolge un ruolo indispensabile nel processo di fabbricazione dei chiodi a gas. Attraverso l'attenta progettazione e produzione degli stampi, il controllo preciso dei parametri di processo come la tensione e il controllo rigoroso di ciascun collegamento, l'acciaio laminato viene scolpito in barre chiodate con dimensioni precise e superfici lisce. È questo preciso processo di intaglio che pone solide basi per la realizzazione delle eccellenti prestazioni dei chiodi a gas, consentendo ai piccoli chiodi a gas di svolgere un ruolo di fissaggio potente e affidabile in campi come l'edilizia e la decorazione. Con il continuo sviluppo della tecnologia di produzione, il processo di trafilatura continuerà a essere ottimizzato per fornire una forte garanzia per la produzione di chiodi a gas di qualità superiore.