Nel setare del traspoto verticale, la selezione dei materiali per componenti critici come le pulegge di trazione (note anche come pulegge motrici) è una decisione che incide sia sulla sicurezza che sui costi operativi a lungo termine. Ghisa grigia , in particolare qualità come HT250 o ASTM Classe 35/40, sono rimaste lo standard del settoe per decenni. Questa preferenza non è semplicemente una questione di eredità storica, ma è radicata nelle proprietà metallurgiche uniche del materiale.
Uno dei vantaggi più significativi della ghisa grigia è il fusione di attrezzature per ascensori è la sua struttura interna. A differenza dell'acciaio, la ghisa grigia contiene una rete di scaglie di grafite. Queste scaglie agiscono come assorbitori di microvibrazioni. Quando il motore di un ascensore è in funzione, vengono generate vibrazioni armoniche ad alta frequenza. Se queste vibrazioni potessero viaggiare attraverso una puleggia rigida in acciaio, si amplificherebbero attraverso le funi metalliche e nella cabina, risultando in un viaggio rumoroso e scomodo per i passeggeri.
L'interfaccia tra il puleggia di trazione dell'ascensore e la fune d'acciaio è una zona di intenso attrito. La ghisa grigia offre una qualità "autolubrificante" unica. Mentre la fune si muove attraverso le scanalature, vengono rilasciate quantità microscopiche di grafite, che forniscono uno strato lubrificante secco che impedisce il grippaggio metallo su metallo comune nei componenti in acciaio. Questa proprietà garantisce che, sebbene la puleggia sia sufficientemente resistente da mantenere il suo profilo, sia sufficientemente "sacrificale" da proteggere le funi d'acciaio, molto più costose e critiche per la sicurezza, dallo sfilacciamento prematuro.
La sicurezza è la pietra angolare non negoziabile del settore degli ascensori. Da ingranaggi di sicurezza to tamburi dei freni , ogni componente fuso deve funzionare perfettamente anche sotto stress estremo. I processi di fusione di precisione, tra cui la fusione in sabbia di resina e lo stampaggio avanzato in conchiglia, garantiscono che questi componenti soddisfino i rigorosi standard di sicurezza richiesti dalle autorità di regolamentazione globali.
La fusione in sabbia tradizionale a volte può portare a difetti nascosti come soffiature, cavità da ritiro o inclusioni di scorie. Nel contesto di un blocco di sicurezza dell'ascensore o a alloggiamento della macchina di sollevamento , un vuoto interno potrebbe portare a un cedimento strutturale catastrofico in condizioni di carico di picco. Le moderne fonderie di precisione utilizzano la simulazione della solidificazione CAE (Computer-Aided Engineering) per prevedere come si raffredderà il ferro fuso, garantendo una struttura dei grani densa e uniforme che garantisce l'integrità strutturale.
Gli ascensori ad alta velocità richiedono componenti con tolleranze incredibilmente strette per garantire un movimento perfettamente allineato. Precisione fusione di ghisa per apparecchiature per ascensori riduce la necessità di estese lavorazioni secondarie. Quando una fusione viene prodotta con un'elevata precisione dimensionale, il processo di lavorazione finale rimuove meno della "pelle della fusione", la parte più dura e resistente all'usura del ferro, mantenendo così la massima resistenza del componente.
Mentre la ghisa grigia è la regina dello smorzamento e della resistenza all'usura, Ghisa duttile (noto anche come ferro nodulare) è sempre più utilizzato per componenti che richiedono maggiore resistenza alla trazione e agli urti. Comprendere i compromessi tra questi due materiali è essenziale per gli ingegneri specializzati in progettazione di componenti per ascensori .
La ghisa duttile è caratterizzata dai noduli sferici di grafite anziché dalle scaglie. Questa differenza strutturale consente al metallo di deformarsi leggermente sotto carico anziché spezzarsi, fornendo un livello di “tenacità” paragonabile all’acciaio fuso ma con la colabilità superiore del ferro.
| Proprietà | Ghisa Grigia (HT250/GG25) | Ferro duttile (QT450/GGG40) |
|---|---|---|
| Resistenza alla trazione | Moderato (250-300 MPa) | Alto (450-700 MPa) |
| Smorzamento delle vibrazioni | Eccellente | Bene |
| Duttilità (allungamento) | Molto basso (<1%) | Alto (10-18%) |
| Resistenza all'usura | Superiore (autolubrificante) | Bene |
| Applicazioni tipiche | Pulegge di trazione, contrappesi | Attacchi per funi, dispositivi di sicurezza |
Per componenti come ganci della fune dell'ascensore o per lavori pesanti telai di macchine , spesso si preferisce la ghisa sferoidale. La sua capacità di resistere a carichi d'urto senza cedimenti fragili lo rende ideale per parti critiche per la sicurezza che potrebbero subire forze dinamiche improvvise, come durante l'innesto del paracadute o un arresto di emergenza.
Anche la massima qualità componenti in ghisa possono trarre vantaggio dal trattamento termico post-fusione. Il trattamento termico è la “salsa segreta” che consente ai produttori di ottimizzare la durezza e la durata dei componenti degli ascensori per soddisfare specifici requisiti di ciclo di lavoro.
Durante il processo di raffreddamento in fonderia, possono svilupparsi tensioni residue interne all'interno di getti complessi come pulegge di grande diametro . Se queste sollecitazioni non vengono alleviate, il componente potrebbe deformarsi durante la lavorazione o, peggio, rompersi durante il servizio. La “ricottura antistress” prevede il riscaldamento della fusione a una temperatura specifica e il raffreddamento lento, garantendo che la parte finale sia dimensionalmente stabile per tutta la sua durata di vita di 20 anni.
Negli ascensori di grattacieli commerciali o snodi di transito, le pulegge di trazione sono sottoposte a milioni di cicli. In questi casi, la tempra ad induzione o la tempra alla fiamma può essere applicata specificatamente alle gole della puleggia. Questo processo aumenta la durezza superficiale fino a uno specifico livello Rockwell (HRC), estendendo significativamente il tempo tra gli intervalli di manutenzione di “riscolpitura” senza rendere fragile l’intera fusione.
Selezione di un partner produttivo per fusione di ghisa per apparecchiature per ascensori è una decisione ad alto rischio. Una fonderia affidabile non deve limitarsi a fondere il metallo; devono comprendere i rigidi ecosistemi di sicurezza del settore degli ascensori.
La certificazione ISO 9001 costituisce la base di riferimento, ma i fornitori di alto livello dovrebbero anche dimostrare la conformità agli standard specifici del settore come IT81 or ASME A17.1 . Durante un audit prestare molta attenzione alla tracciabilità delle materie prime. La fonderia può fornire un rapporto di analisi chimica e un certificato di prova delle proprietà meccaniche per ogni singolo lotto di ferro colato?
Un livello mondiale fornitore di getti per ascensori dovrebbe avere un robusto laboratorio interno. Ciò include:
1. Qual è il tipo di ferro più comunemente utilizzato per le pulegge di trazione?
La maggior parte dei leader del settore utilizzano Ghisa Grigia HT250 (GG25) or HT300 (GG30) grazie al suo eccellente equilibrio tra lavorabilità, smorzamento ed efficienza dei costi.
2. È possibile riparare le pulegge in ghisa se le scanalature sono usurate?
Sì, molte pulegge in ghisa possono essere “riscolpite” al tornio per ripristinare il profilo originale, a condizione che rimanga uno spessore del bordo sufficiente per soddisfare i margini di sicurezza.
3. Perché non utilizzare l'acciaio fuso per tutti i componenti dell'ascensore?
L'acciaio fuso è significativamente più costoso, più difficile da fondere senza difetti e non ha le proprietà di smorzamento delle vibrazioni e autolubrificanti della ghisa grigia, che sono fondamentali per il comfort dei passeggeri.
