Pressa a caldo ad alta temperatura da 315 tonnellate per la lavorazione di materiali aerospaziali in Canada

La lavorazione dei materiali aerospaziali richiede presse a caldo in grado di combinare un'elevata pressione di formatura, un controllo stabile delle alte temperature e un raffreddamento controllato. Per i compositi termoplastici avanzati e le resine ad alta temperatura come i materiali a base di PEEK, la pressa deve mantenere una finestra di processo controllata durante tutte le fasi di riscaldamento, pressatura, polimerizzazione e raffreddamento. Il funzionamento continuo impone inoltre requisiti elevati in termini di stabilità idraulica, isolamento termico, controllo del raffreddamento e compatibilità con l'automazione.

Per le applicazioni di lavorazione di materiali aerospaziali in Canada, la scelta dell'impianto deve quindi concentrarsi su parametri di processo misurabili anziché sul solo tonnellaggio della macchina. La precisione della pressione, l'uniformità di riscaldamento, la velocità di raffreddamento, le dimensioni dei piani e la movimentazione dello stampo rappresentano tutti fattori essenziali.

Il cliente canadese necessitava di una pressa a caldo per materiali speciali aerospaziali per la lavorazione di materiali compositi ad alta temperatura. L'applicazione prevedeva sistemi di resine per alte temperature e substrati compositi termoplastici, con il requisito di funzionamento continuo e condizioni di polimerizzazione controllabili.

Nello specifico, il cliente richiedeva che l'attrezzatura mantenesse un intervallo di lavoro stabile ad alta temperatura, fornisse una pressione di formatura sufficiente per stampi aerospaziali di grandi dimensioni e supportasse un raffreddamento controllato per ridurre il rischio di delaminazione e bolle durante la lavorazione dei compositi.

Abbiamo fornito una pressa idraulica a caldo da 315 tonnellate con centrale idraulica indipendente e sistema di riscaldamento e raffreddamento ad alta temperatura.

Il sistema idraulico principale fornisce una pressione massima di 315 tonnellate e una pressione massima di sistema di 25 MPa. La pressa impiega un cilindro concentrico parent-and-child da Ø510 mm, con corpo del cilindro forgiato e uno stelo del pistone in acciaio 45# temprato ad alta frequenza. Quattro colonne di guida di precisione cromate da Ø140 mm supportano la robusta struttura a quattro colonne e tre traverse.

Per il controllo del processo, la slitta opera a tre velocità selezionabili: 30–50 mm/s per l'avvicinamento rapido, 1–3,5 mm/s per la pressatura e 4–10 mm/s per la sformatura. Il piano riscaldante inferiore è dotato di un cilindro idraulico push-pull per il carico e lo scarico automatico dello stampo, consentendo il collegamento con linee di produzione automatizzate.

Il sistema di riscaldamento utilizza due piani caldi da 1200 × 1200 mm, ciascuno con uno spessore di 120 mm, unitamente a due piastre isolanti da 60 mm. Ciascun piano contiene 18 elementi riscaldanti Type 310 da Φ19,8 mm con controllo della temperatura a zone. La temperatura di esercizio è regolabile in modo continuo da temperatura ambiente fino a 500°C, con una potenza totale di sistema pari a 180,9 kW.

Il sistema di raffreddamento comprende un chiller industriale da 10 HP (7,5 kW) e due piastre di raffreddamento ad acqua a doppio strato da 60 mm. Il raffreddamento è suddiviso in due fasi: raffreddamento rapido oltre i 200°C e controllo preciso della temperatura al di sotto dei 200°C. La velocità media di raffreddamento specificata è di 1–3°C/min, con l'ausilio di aria compressa.

Dopo l'installazione, il cliente ha riferito che l'attrezzatura è stata in grado di mantenere in modo stabile l'intervallo operativo ad alta temperatura richiesto. La combinazione di isolamento termico a strati e di una struttura di raffreddamento indipendente ha consentito al processo di polimerizzazione del materiale di rimanere controllabile durante tutto il ciclo.

Il cliente ha inoltre confermato che la pressa soddisfaceva i requisiti di lavorazione per resine speciali per alte temperature e substrati compositi termoplastici, supportando un funzionamento continuo e stabile a lungo termine.

Questo progetto canadese dimostra che la scelta della pressa a caldo per il settore aerospaziale dovrebbe basarsi sul controllo coordinato di pressione, temperatura, velocità di raffreddamento e movimentazione dello stampo. Con pressione idraulica di 315 tonnellate, regolazione continua della temperatura fino a 500°C, piani riscaldanti da 1200 × 1200 mm e raffreddamento controllato a 1–3°C/min, il sistema offre una configurazione di macchina dai parametri misurabili per le più esigenti applicazioni di lavorazione di compositi aerospaziali.