Produzione di ingranaggi per riduttori industriali
Ciclo produttivo completo di ingranaggi cilindrici a denti diritti in acciaio 20MnCr5 (modulo 14, 15 denti) per riduttori industriali pesanti — dal grezzo forgiato al pezzo finito cementato, classe di precisione 7 secondo ISO 1328-1.
Abbiamo completato la produzione di un lotto di ruote dentate cilindriche a denti diritti per riduttori industriali pesanti. Ogni pezzo finito pesa circa 28 kg. Il progetto copre l’intero ciclo produttivo — dal grezzo forgiato all’ingranaggio temprato finito — con controllo qualità a ogni fase.
Materiale
Gli ingranaggi sono realizzati in acciaio legato al cromo-manganese da cementazione:
| Norma | Designazione |
|---|---|
| EN 10084 | 20MnCr5 (numero materiale 1.7147) |
| AISI | 5120H |
Questo acciaio è destinato a componenti soggetti a usura: superficie dura abbinata a un cuore tenace. È la scelta standard per trasmissioni a ingranaggi fortemente sollecitate nei riduttori.
Composizione chimica tipica (% in massa): C 0,17–0,22; Si max 0,40; Mn 1,10–1,40; P max 0,025; S max 0,035; Cr 1,00–1,30.
Dimensioni
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Diametro esterno | ~238 mm |
| Diametro primitivo | 210 mm |
| Lunghezza (larghezza corona + mozzo) | 170 mm |
| Diametro del foro | ~100 mm |
| Peso per pezzo | 28 kg |
Parametri della dentatura
| Parametro | Valore | Norma |
|---|---|---|
| Modulo | 14 mm | — |
| Numero di denti | 15 | — |
| Classe di precisione | 7 | ISO 1328-1 |
| Profilo di riferimento | secondo ISO 53:1998 | (cremagliera di riferimento) |
| Interasse | 455 mm | — |
Trattamento termico e indurimento superficiale
Gli ingranaggi vengono sottoposti a un trattamento termico in due fasi per raggiungere le proprietà meccaniche richieste:
1. Cuore: tempra e rinvenimento
I grezzi vengono temprati a cuore e successivamente rinvenuti fino a una durezza del nucleo di 240–300 HB (Brinell). Ciò garantisce la tenacità e la resistenza a fatica del corpo dell’ingranaggio e del piede del dente.
2. Superficie: cementazione
Dopo la lavorazione di finitura delle superfici non funzionali, gli ingranaggi vengono cementati in atmosfera gassosa:
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Profondità efficace di cementazione | 1,2–2,5 mm |
| Durezza superficiale | 56–62 HRC (Rockwell C) |
Lo strato superficiale indurito garantisce la resistenza all’usura e la durata dei denti, mentre il cuore tenace assorbe i carichi d’urto tipici del funzionamento dei riduttori.
Fasi di produzione
Fase 1
Accettazione: grezzi forgiati
I grezzi cilindrici forgiati arrivano dalla fucina. Ciascuno viene controllato per verificare l’assenza di difetti superficiali, la conformità dimensionale e la presenza del certificato del materiale.
Fase 2
Sgrossatura: diametro esterno e foro
I grezzi vengono montati su un tornio CNC. Si eseguono la tornitura in sgrossatura del diametro esterno e l’alesatura del foro centrale. Vengono lasciati i sovrametalli per la finitura.
Fase 2
Fase 3
Semifinitura: facce e spallamenti
Vengono lavorate le facce, gli spallamenti e il mozzo alle quote di semifinitura. I grezzi assumono la forma della futura ruota dentata.
Fase 4
Finitura e controllo
Le passate di finitura portano tutte le superfici alle quote di disegno (ad eccezione del profilo della dentatura). Ogni grezzo viene misurato e approvato per la dentatura.
Fase 4
Fase 5
Grezzi torniti completati
Tutti i grezzi hanno completato il ciclo di tornitura e sono pronti per la dentatura a creatore.
Fase 6
Dentatura a creatore
I denti vengono tagliati con un creatore modulo 14 su una dentatrice a creatore. Il profilo ad evolvente è conforme alla ISO 53, classe di precisione 7 secondo ISO 1328-1.
Fase 6
Fase 7
Trattamento termico, finitura finale e controllo
Dopo la dentatura, gli ingranaggi vengono sottoposti a cementazione, tempra e rinvenimento. Le operazioni finali comprendono:
- Rettifica del foro e delle facce di riferimento
- Controllo dimensionale finale
- Verifica della durezza superficiale (56–62 HRC)
- Verifica della durezza a cuore (240–300 HB)
Controllo qualità
Ogni ingranaggio del lotto è stato sottoposto a un controllo qualità completo:
- Certificato del materiale — composizione chimica e proprietà meccaniche secondo EN 10204 tipo 3.1
- Controllo dimensionale — tutte le quote critiche verificate in conformità al disegno
- Controllo della geometria della dentatura — profilo, elica, passo e eccentricità misurati secondo ISO 1328-1
- Prova di durezza — durezza superficiale (HRC) e a cuore (HB) documentate
- Controllo non distruttivo (CND) — magnetoscopia del piede dei denti e dei raccordi
- Certificato di qualità — rapporto di ispezione completo e tracciabilità del materiale forniti con la consegna
Norme di riferimento
| Parametro | Norma internazionale |
|---|---|
| Materiale | EN 10084: 20MnCr5 / 1.7147 (~AISI 5120H) |
| Precisione della dentatura | ISO 1328-1 — classe 7 |
| Profilo di riferimento | ISO 53:1998 |
| Scale di durezza | HRC (Rockwell C), HB (Brinell) |
| Certificato del materiale | EN 10204 tipo 3.1 |
Completato: 2026
