Tipi di nastri a rete per forno di brasatura a confronto: trama, lega e capacità di carico

Cammina per la lunghezza di un continuo forno di brasatura e il nastro sta svolgendo più lavoro meccanico di quasi tutti gli altri componenti della linea: trasportando le parti attraverso il preriscaldamento, nella zona di brasatura dove scorre effettivamente il metallo d'apporto e tornando indietro attraverso un raffreddamento controllato, il tutto mantenendo la forma sotto il proprio peso più il carico impilato su di esso. Scegli la trama o la lega sbagliata e la cinghia si affloscia, si allunga in modo non uniforme o si indurisce anni prima del guscio della fornace. Le differenze tra i tipi di cintura sono sufficientemente specifiche da meritare uno sguardo affiancato piuttosto che una singola raccomandazione generica.

Cosa richiede effettivamente un forno per brasatura da un nastro

A differenza di una cinghia su una semplice linea di ricottura, a nastro del forno di brasatura deve sopravvivere a cicli termici ripetuti tra la temperatura ambiente e spesso 1.000–1.200 °C, resistere all'atmosfera specifica in uso (comunemente idrogeno, ammoniaca dissociata o azoto) ed evitare la contaminazione da contatto con il metallo d'apporto fuso che potrebbe compromettere il giunto. Questa combinazione restringe considerevolmente la scelta pratica dei materiali rispetto ai nastri trasportatori per uso generale.

Il nastro subisce l'oscillazione di temperatura più ampia di qualsiasi singolo componente della linea, attraversando tutte e quattro le zone ad ogni passaggio, motivo per cui la resistenza allo scorrimento viscoso e la stabilità dimensionale all'estremità superiore di tale intervallo contano più della resistenza alla trazione a temperatura ambiente.

Cinture a trama bilanciata rispetto a quelle con trama a scala

Le cinghie a trama bilanciata (chiamate anche bilanciate composte) intrecciano fili a spirale con aste trasversali diritte in uno schema che distribuisce la tensione in modo uniforme su tutta la larghezza della cinghia, mantenendo la superficie piana sotto carico e resistendo alla "clessidra" che le cinghie più strette e meno supportate possono sviluppare nel tempo. I nastri con trama a scala utilizzano aste trasversali diritte collegate da semplici anelli a spirale ai bordi, offrendo una struttura più aperta e flessibile con una rigidità intrinseca inferiore.

• Planarità sotto carico: La trama bilanciata in genere mantiene la planarità entro una tolleranza più stretta su larghezze del nastro superiori a 600 mm, il che è importante per le parti che devono rimanere a livello attraverso la zona di brasatura in modo che il metallo d'apporto scorra in modo uniforme anziché accumularsi su un lato.
• Flessibilità per raggi stretti: I nastri con trama a scala si flettono più facilmente attorno ai pignoni di trasmissione più piccoli, rendendoli più adatti ai progetti di forni compatti con raggi di sterzata più stretti.
• Area aperta per la circolazione atmosferica: La struttura più aperta della trama a scala consente un migliore flusso di gas attraverso il nastro stesso, il che può aiutare l'uniformità dell'atmosfera nei forni a idrogeno o azoto.

Tessuto a nido d'ape e a spirale per carichi sensibili al flusso d'aria

I nastri con trama a nido d'ape utilizzano uno schema a spirale più stretto e uniforme che crea piccole aperture esagonali sulla superficie, offrendo un eccellente supporto per piccole parti che altrimenti potrebbero cadere attraverso una maglia più grossa. L'intreccio a spirale, l'opzione più semplice e leggera, è essenzialmente costituito solo da spirali ad incastro senza alcuna barra trasversale.

Per i forni che utilizzano lotti misti - piccoli raccordi in un turno, sottogruppi più grandi il successivo - una trama bilanciata di peso medio spesso risulta essere il compromesso più pratico piuttosto che cambiare i nastri tra le opzioni a nido d'ape e quelle più pesanti.

Selezione della lega: filo di acciaio inossidabile rispetto a filo di nichel-cromo

La lega del filo determina per quanto tempo la cinghia sopravvive ai cicli termici prima che l'infragilimento del filo o uno scorrimento eccessivo ne obblighino la sostituzione. Gli acciai inossidabili austenitici sopportano abbastanza bene temperature di brasatura moderate, ma le leghe di nichel-cromo sono la scelta più comune quando le temperature del forno superano costantemente circa 1000°C.

Il funzionamento di un nastro inossidabile 314 a temperature prossime al suo soffitto riduce significativamente la durata di servizio rispetto al funzionamento dello stesso nastro con un'altezza libera inferiore al massimo nominale: un forno che funziona costantemente a 1080°C è un candidato più valido per un nastro al nichel-cromo che per spingere un nastro inossidabile oltre il suo range operativo confortevole, anche se l'opzione inossidabile costa meno in anticipo.

Cinghie a filo piatto e a barra per carichi pesanti o densi

Quando il carico non è costituito da parti piccole ma da componenti densi e pesanti (raccordi fusi, assemblaggi brasati spessi, attrezzature per utensili), le cinghie a filo piatto o a barra distribuiscono il peso in modo diverso rispetto a qualsiasi trama a rete. I nastri a barre utilizzano aste trasversali solide collegate da maglie terminali anziché da filo intrecciato, offrendo una capacità di carico sostanzialmente più elevata per unità di larghezza al costo di una flessibilità ridotta e di una massa del nastro più elevata, che aumenta l'energia necessaria per portare il nastro stesso alla temperatura ad ogni ciclo.

• Capacità di carico: Le cinghie a stelo gestiscono comunemente da due a tre volte il carico per piede lineare rispetto a una trama a rete leggera di larghezza simile.
• Scambio di massa termica: La massa metallica aggiunta significa tempi di rampa di preriscaldamento più lunghi e un maggiore consumo di energia per ciclo, il che è importante per i forni che eseguono cicli di avvio-arresto frequenti piuttosto che un funzionamento continuo.
• Rischio di marcatura delle parti: La superficie di contatto più ampia dei nastri a barre può lasciare segni di contatto più visibili su parti morbide o lucidate rispetto a una trama a rete aperta, il che è importante per gli assemblaggi cosmetici.

Modelli di usura che vale la pena osservare tra i tipi di cintura

Trame diverse falliscono in modo diverso e conoscere la firma del fallimento aiuta a individuare un problema prima che causi un'interruzione della linea. I nastri a trama bilanciata mostrano in genere un allungamento graduale e uniforme su tutta la larghezza, offrendo agli operatori una finestra prevedibile per pianificare la sostituzione. Le trame a scala e a spirale sono più inclini a "strozzature" localizzate, in cui una sezione si allunga più velocemente delle altre, spesso vicino ai bordi dove si concentra la tensione. Le cinghie delle aste tendono a mostrare innanzitutto l'usura in corrispondenza delle connessioni dei collegamenti, ben prima che le aste stesse mostrino un degrado significativo, rendendo l'ispezione dei collegamenti un indicatore precoce più utile rispetto al semplice controllo della rettilineità delle aste.