STUDIO E SIMULAZIONE DEL PROCESSO DI DEFORMAZIONE PLASTICA DI LAMINAZIONE DI LAMIERE SOTTILI

L'attività  di dottorato ha avuto come oggetto lo studio del processo di laminazione a caldo di una bramma di alluminio, con lo scopo di realizzare un modello agli elementi finiti per verificare l'applicabilità  dell'analisi numerica al processo di laminazione a caldo ed in particolare per la predizione del valore del fenomeno del CROWN. L'intento ultimo ਠstato quello di individuare i fattori che influenzano il fenomeno suddetto e dunque lo scostamento dello spessore reale da quello ideale del laminato, in maniera tale da controllare pi๠efficacemente l'intero processo di produzione. Nella prima fase di attività  lo studio del processo di laminazione a caldo ਠstato condotto mediante la costruzione di carte di controllo, opportunamente sviluppate per ciascuna categoria di lega analizzata, dalle quali ਠstata ricavata una istantanea dello stato della produzione per l'anno 2014 dell'impianto sbozzatore della Lamiazione sottile Spa. Il lavoro ha visto l'elaborazione dei parametri di processo di circa 13000 nastri di alluminio. Lo studio si ਠpoi spinto alla ricerca di correlazioni tra i parametri di produzione e la deviazione del Profilo di spessore (crown). La seconda fase ha riguardato invece la simulazione numerica. Sono state utilizzate le informazioni ricavate dalla prima fase e le esperienza dirette sull'impianto, per la modellazione del processo di laminazione. àˆ stato realizzato un primo modello agli elementi finiti mediante il Software Simufact Forming 12.0 per poi passare ad un secondo modello realizzato con il software Marc 2014 sempre della MSC Software. Sono stati simulati gli ultimi tre passi relativi ad un scheda di laminazione per una lega di alluminio 8009 e spessore finale 6mm. I risultati ottenuti dall'analisi numerica hanno mostrato che il modello ਠin grado di replicare qualitativamente l'andamento “bombato” del profilo di spessore, tipico di questa tipologia di lavorazione. Lo spessore finale a termine di ciascun passo, presenta tuttavia, una deviazione rispetto al valore di target. La forbice tra il valore reale e il valore nominale, va aumentando con il susseguirsi dei passi di laminazione, e si raggiunge il massimo per il passo 24. Il motivo di tale scostamento dal valore nominale ਠda imputarsi a vari fattori tra i quali la mancanza di una caratterizzazione accurata del materiale (Curve di flusso reali), l'azione del liquido refrigerante sulla zona di lavorazione, la cedevolezza della gabbia di laminazione e la riduzione del Gap tra i cilindri durante la laminazione. Per diminuire il gap tra il valore numerico e quello reale ਠstata presa in considerazione l'implementazione, nel modello FEM realizzato in Marc, della riduzione del gap tra i cilindri al di sotto del valore nominale. Tale operazione viene effettuata nella realtà  industriale, dove il sistema AGC, di controllo del gap, modifica in tempo reale la posizione dei cilindri aumentando o riducendo l'apertura in funzione dei segnali che arrivano dal sistema di rilevazione dello spessore.