I cilindri idraulici convertono la pressione del fluido in forza meccanica, alimentando attrezzature critiche — dagli escavatori edili ai sistemi di controllo delle piattaforme offshore. La qualità di ogni componente determina direttamente l’affidabilità e la durata dell’intero cilindro, mentre le tecnologie di produzione devono garantire precisione micrometrica nella lavorazione di materiali di diversa durezza. La moderna produzione conto terzi consente ai clienti di ottenere kit di componenti o cilindri completi fabbricati su disegno, con conformità garantita agli standard internazionali ISO 6020 e ISO 6022.
Architettura del cilindro idraulico: funzioni e requisiti dei componenti
Un cilindro idraulico è costituito da sei gruppi principali di componenti, ognuno dei quali svolge funzioni specifiche e impone requisiti particolari per i materiali e la precisione di fabbricazione.
La canna (tubo) è l’elemento portante all’interno del quale si muove il pistone. La superficie interna della canna funge sia da superficie di guida che di tenuta, richiedendo specifiche rigorose: rugosità superficiale Ra 0,2–0,6 µm, tolleranza del diametro secondo qualità H8/H9, rettilineità non superiore a 1 mm per metro di lunghezza. Questi parametri sono ottenuti mediante levigatura — un processo di finitura abrasiva che crea un caratteristico motivo a tratteggio incrociato di microcanali che trattengono il film d’olio.
Lo stelo del pistone trasmette la forza dal pistone al meccanismo di attuazione ed è l’elemento più sollecitato del cilindro. I diametri dello stelo variano da 6 a 900 mm, le lunghezze raggiungono i 12–18 metri. La superficie dello stelo deve garantire la tenuta durante il contatto dinamico con le guarnizioni, richiedendo una rugosità superficiale di Ra 0,1–0,4 µm e una tolleranza del diametro f7 o g6 secondo ISO. Una cromatura dura di 20–50 µm di spessore protegge lo stelo dalla corrosione e dall’usura.
Il pistone genera pressione e converte l’energia idraulica in movimento meccanico. La precisione di fabbricazione è critica per la tenuta: la concentricità tra foro e diametro esterno non deve superare 0,01–0,02 mm, e la perpendicolarità della faccia rispetto all’asse deve essere entro 0,04 mm per 100 mm di diametro. Gli accoppiamenti tipici pistone-canna sono H8/f7 o H9/g8, che forniscono un gioco ottimale per il funzionamento delle guarnizioni.
I coperchi e le boccole garantiscono la tenuta del cilindro e la guida dello stelo. Il coperchio anteriore (boccola) contiene le guarnizioni dello stelo, il raschiatore e la boccola di guida. I metodi di fissaggio dei coperchi includono collegamento filettato, assemblaggio a tiranti (tie-rod), saldatura e collegamento flangiato imbullonato — la scelta dipende dalla pressione di esercizio e dalle condizioni operative.
Le boccole e gli anelli di guida assorbono i carichi radiali, prevenendo il contatto metallo-metallo tra stelo e boccola. Le guide moderne sono fabbricate in compositi PTFE, poliammide rinforzata o bronzo tradizionale, con tolleranza della sezione trasversale di ±0,025 mm.
Gli elementi di tenuta includono guarnizioni del pistone, guarnizioni dello stelo, anelli ammortizzatori (per lo smorzamento dei picchi di pressione), raschiatori e anelli di supporto che prevengono l’estrusione della guarnizione principale.
Tecnologie di lavorazione: dal grezzo al componente finito
La produzione di componenti per cilindri idraulici richiede un complesso di operazioni tecnologiche che garantiscono alta precisione e qualità superficiale.
La tornitura CNC è utilizzata per la produzione di steli, pistoni, coperchi e boccole. Le operazioni includono sgrossatura e finitura di superfici esterne e interne, filettatura, sfacciatura e formazione delle sedi. I moderni centri di tornitura raggiungono una precisione di posizionamento di 0,005 mm.
La fresatura crea profili complessi, scanalature dell’olio, sedi per chiavette, fori di fissaggio e superfici di montaggio. I centri di lavoro consentono la produzione completa del pezzo in un unico piazzamento.
La levigatura è l’operazione chiave nella produzione delle canne. Il processo corregge la geometria (ovalità, conicità), crea un motivo a tratteggio incrociato con angoli di 40°–80° e raggiunge una rugosità Ra 0,2–0,6 µm. Un metodo alternativo — la pelatura con rullatura (SRB) — deforma plasticamente la superficie, creando uno strato incrudito a freddo con maggiore resistenza all’usura. Range di lavorazione: diametri 50–750 mm, lunghezze fino a 16 metri.
La rettifica è applicata per la lavorazione degli steli (rettifica cilindrica e centerless), la preparazione delle canne prima della levigatura (rettifica interna) e la finitura delle superfici di sede.
La cromatura dura degli steli è un processo elettrochimico che deposita cromo duro fornendo resistenza alla corrosione e all’usura. Lo spessore standard del rivestimento è 20–30 µm, la durezza del cromo 850–1150 HV (66–72 HRC). Le applicazioni marine utilizzano un rivestimento duplex con sottostrato di nichel da 125 µm e strato di cromo da 125 µm. La qualità del rivestimento è verificata mediante test in nebbia salina secondo ASTM B-117 (minimo 48 ore).
Il trattamento termico degli steli include bonifica a durezza 229–285 HB e tempra superficiale a induzione a 45–60 HRC per 2–7 mm di profondità. La tempra a induzione è critica per gli steli sottoposti a carichi d’urto — protegge lo strato di cromo dallo sfaldamento durante le operazioni in cava e in cantiere.
Materiali: selezione in base alle condizioni operative
La selezione dei materiali è determinata dai carichi di lavoro, dalla pressione, dalla temperatura e dall’aggressività dell’ambiente.
- Componente
- Steli del pistone
- Steli del pistone
- Steli del pistone
- Canne
- Canne
- Boccole di guida
- Boccole di guida
- Materiale
- C45, CK45, SAE1045
- 40Cr, 42CrMo4
- AISI 304, AISI 316
- ST52.3/E355
- E410, E470
- CuSn12
- CuAl10Fe4Ni4
- Proprietà
- ≥600 N/mm²
- 900–1100 MPa
- Resistente alla corrosione
- ≥520 MPa trazione, ≥355 MPa snervamento
- Resistenza migliorata
- 480–520 MPa, fino a 400°C
- Bronzo nichel-alluminio
- Applicazione
- Applicazioni standard
- Carichi elevati
- Ambienti aggressivi
- Cilindri standard
- Cilindri alto carico
- Applicazione universale
- Servizio acqua di mare
Le guarnizioni sono fabbricate in poliuretano (alta resistenza all’usura, range -50…+120°C), gomma nitrilica NBR (versatilità, -30…+100°C), fluoroelastomero FKM/Viton (resistenza chimica, fino a +204°C) e PTFE (basso attrito, -200…+260°C, pressione fino a 400 bar).
Applicazioni industriali e requisiti speciali
Standard e controllo qualità
La produzione di cilindri idraulici è regolata da standard internazionali e nazionali. ISO 6020-1 e ISO 6020-2 stabiliscono le dimensioni per cilindri a 16 MPa (160 bar), ISO 6022 per 25 MPa (250 bar) con diametri del pistone 50–320 mm. ISO 3320 definisce la serie metrica dei diametri, ISO 4395 specifica i tipi di filettatura dello stelo.
Il controllo qualità include test obbligatori: resistenza a 1,5× pressione nominale, tenuta esterna e interna, pressione di avviamento, e funzionamento a vuoto e sotto carico. Tutti i cilindri sono sottoposti a rodaggio preliminare. Per applicazioni critiche, viene effettuato un collaudo al 100% su banco prova di ogni unità con documentazione tecnica.
Produzione di componenti conto terzi
L’approccio moderno alla produzione di cilindri idraulici consente di ordinare unità complete, componenti singoli o kit di assemblaggio per il montaggio da parte del cliente. I clienti possono ricevere: canne levigate alle dimensioni specificate, steli cromati con tolleranze e rivestimento richiesti, pistoni, coperchi e boccole lavorati, nonché kit di guarnizioni e guide.
Il produttore fornisce supporto tecnico durante lo sviluppo, ottimizzazione dei disegni per le capacità produttive, controllo qualità secondo standard PPAP o requisiti del cliente, e flessibilità dei volumi — dai prototipi alla produzione in serie.
Capacità di Eurobalt Engineering
Eurobalt Engineering OÜ è un produttore europeo di componenti metallici di precisione con capacità complete di lavorazione meccanica. Produciamo componenti per cilindri idraulici su disegni del cliente: steli cromati e trattati termicamente, canne levigate, pistoni, coperchi, boccole e kit di assemblaggio.
I nostri vantaggi:
- Moderno parco macchine CNC
- Levigatura canne fino a 500 mm di diametro
- Cromatura steli con controllo dello spessore del rivestimento
- Trattamento termico inclusa tempra a induzione
- Produzione secondo standard ISO 6020, ISO 6022
- Volumi flessibili: dal pezzo singolo alla serie
