Guida del flusso dei materiali: Dirigere i materiali sfusi (minerali, rocce) in modo uniforme nella camera di frantumazione, assicurandone una distribuzione uniforme per evitare un'usura irregolare del cono mobile e dei rivestimenti del cono fisso.
Prevenire gli spruzzi di ritorno: Agisce come barriera per impedire al materiale frantumato di schizzare fuori dall'ingresso di alimentazione durante la frantumazione ad alta velocità, proteggendo gli operatori e le attrezzature circostanti.
Riduzione dello stress da impatto: Assorbimento delle forze di impatto iniziali quando i materiali cadono nel frantoio, riducendo al minimo l'impatto diretto sull'albero principale e sul gruppo eccentrico per prolungarne la durata utile.
Controllo della velocità di avanzamento: Alcune piastre di alimentazione sono progettate con deflettori o canali regolabili per regolare la portata del materiale, adattandosi alla capacità di lavorazione del frantoio e ottimizzando l'efficienza di frantumazione.
Corpo della piastra: Il componente strutturale principale, realizzato in acciaio ad alta resistenza all'abrasione (ad esempio, Mn13, AR400) o ghisa ad alto tenore di cromo (Cr20), con uno spessore che varia da 30 a 100 mm a seconda delle dimensioni del frantoio. La sua forma è adattata all'ingresso di alimentazione, spesso con una superficie curva o inclinata per guidare il flusso del materiale.
Flangia di montaggio o fori per bulloni: Una flangia periferica o una serie di fori per bulloni (M16–M24) sul corpo della piastra, utilizzata per fissarla al telaio del frantoio o alla tramoggia di alimentazione. La flangia è rinforzata con piastre di nervatura per migliorare la rigidità strutturale sotto carichi d'impatto.
Rivestimento resistente agli urti: Uno strato antiusura sostituibile fissato alla superficie interna del corpo della piastra, realizzato in polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE) o piastrelle in ceramica, che riduce l'attrito e l'usura causati da materiali abrasivi.
Piastre deflettrici (in alcuni modelli): Piastre verticali regolabili o fisse saldate o imbullonate al corpo della piastra, che dividono l'ingresso di alimentazione in canali per controllare la direzione del materiale ed evitare la formazione di ponti (blocco del materiale).
Nervature di rinforzo: Nervature in acciaio triangolari o rettangolari saldate sul retro del corpo della piastra, migliorandone la resistenza alla flessione e prevenendo la deformazione in caso di ripetuti urti del materiale.
Scivolo o superficie inclinata: Una superficie liscia e inclinata verso il basso sul corpo della piastra (angolo 30°–45°) per facilitare lo scorrimento del materiale nella camera di frantumazione, con una finitura lucida per ridurre l'adesione del materiale.
Selezione dei materiali:
La ghisa ad alto tenore di cromo (Cr20–Cr26) con un contenuto di carbonio compreso tra il 2,5 e il 3,5% viene scelta per la sua elevata durezza (HRC 58–65) e resistenza all'abrasione. Elementi di lega come Mo (0,5–1,0%) e Ni (0,5–1,5%) vengono aggiunti per migliorarne la tenacità.
Creazione di modelli:
Viene creato un modello a grandezza naturale utilizzando legno o schiuma, replicando la forma del corpo della piastra, la flangia e i fori dei bulloni. Vengono aggiunti margini di ritiro (1,5-2,0%) per compensare la contrazione post-fusione.
Stampaggio:
Vengono preparati stampi in sabbia legati con resina, con un'anima di sabbia utilizzata per formare i fori per i bulloni e i canali interni. La cavità dello stampo viene rivestita con un lavaggio refrattario per impedire la penetrazione del metallo e garantire una superficie liscia.
Fusione e colata:
La lega di ferro viene fusa in un forno a induzione a 1450–1500 °C, con un rigoroso controllo del contenuto di cromo e carbonio per evitare la segregazione del carburo.
La colata viene eseguita a una temperatura di 1380–1420 °C, con una portata costante per garantire il riempimento completo dello stampo e ridurre al minimo la porosità indotta dalla turbolenza.
Raffreddamento e shakeout:
Il getto viene raffreddato nello stampo per 24-48 ore per ridurre lo stress termico, quindi rimosso tramite vibrazione. I residui di sabbia vengono puliti mediante pallinatura.
Trattamento termico:
La fusione viene sottoposta a tempra (950–1000 °C, raffreddamento ad acqua) per formare carburi di cromo duri, seguita da rinvenimento (200–250 °C) per alleviare le tensioni residue. Questo processo raggiunge una durezza di 58–65 HRC.
Ispezione della fusione:
L'ispezione visiva e il test con liquido penetrante (DPT) verificano la presenza di crepe superficiali, soffiature o riempimenti incompleti.
I test a ultrasuoni (UT) rilevano difetti interni, con limiti accettabili di ≤φ3 mm per le aree non critiche e nessun difetto nelle zone di impatto.
Taglio della piastra:
Le grandi piastre in acciaio vengono tagliate nella forma richiesta mediante taglio al plasma o taglio laser, con una tolleranza dimensionale di ±1 mm. I fori per i bulloni vengono forati con macchine a controllo numerico, con l'aggiunta di svasature per le teste dei bulloni a filo.
Piegatura e formatura:
La piastra tagliata viene piegata in una forma curva o a imbuto utilizzando una pressa idraulica, con stampi di formatura che garantiscono una curvatura costante (tolleranza ±0,5°).
Saldatura dei rinforzi:
Le nervature di rinforzo e le flange di montaggio sono saldate al corpo della piastra mediante saldatura ad arco sommerso (SAW) o saldatura a gas inerte metallico (MIG). I cordoni di saldatura sono levigati per evitare concentrazioni di sollecitazioni.
Il trattamento termico post-saldatura (PWHT) viene eseguito a 600–650 °C per 2–4 ore per ridurre lo stress di saldatura, prevenendo la formazione di crepe durante il funzionamento.
Trattamento superficiale:
La superficie di usura è lucidata fino a una rugosità di Ra6,3–12,5 μm per ridurre al minimo l'adesione del materiale. Per le piastre AR400, non è necessario alcun rivestimento aggiuntivo grazie alla resistenza all'usura intrinseca; le piastre Mn13 possono essere passivate per prevenire la ruggine.
Installazione del rivestimento:
I rivestimenti antiurto (UHMWPE o ceramica) sono incollati alla superficie interna mediante adesivi epossidici, con l'aggiunta di bulloni di rinforzo nelle aree soggette a maggiore usura. I bordi dei rivestimenti sono sigillati con silicone per impedire l'ingresso di materiale tra il rivestimento e il corpo della piastra.
Validazione del materiale:
Per le piastre in ghisa: l'analisi spettrometrica conferma la composizione chimica (Cr: 20-26%, C: 2,5-3,5%). La prova di durezza (Rockwell C) garantisce un valore HRC compreso tra 58 e 65.
Per le piastre in acciaio: la prova di trazione verifica la resistenza dell'AR400 (≥1300 MPa) e la tenacità dell'Mn13 (allungamento ≥40%).
Controlli di precisione dimensionale:
La macchina di misura a coordinate (CMM) verifica le dimensioni complessive, la planarità della flangia (≤1 mm/m) e la posizione dei fori (±0,2 mm).
Il raggio di curvatura viene misurato utilizzando una dima, con tolleranza ±1 mm.
Ispezione della qualità della saldatura:
I cordoni di saldatura vengono ispezionati mediante esame visivo e test a ultrasuoni (UT) per rilevare porosità, crepe o fusione incompleta. La resistenza della saldatura viene testata tramite campionamento distruttivo (resistenza alla trazione ≥480 MPa).
Test di impatto e usura:
Prova d'impatto: un blocco d'acciaio da 50 kg viene lasciato cadere da 1 m sulla superficie della piastra, senza che si verifichino deformazioni o crepe visibili.
Test di abrasione: i campioni vengono sottoposti al test ASTM G65 con ruota in gomma/sabbia asciutta, con perdita di peso ≤0,5 g/1000 cicli per AR400 e ≤0,3 g/1000 cicli per ghisa ad alto tenore di cromo.
Assemblaggio e test di funzionalità:
La piastra di alimentazione viene montata di prova sul telaio del frantoio per garantire il corretto allineamento con l'ingresso di alimentazione (spazio ≤2 mm).
Viene condotto un test di flusso del materiale con minerale simulato (particelle da 50-100 mm) per verificare una distribuzione uniforme e l'assenza di spruzzi di ritorno.
Ispezione finale:
Prima dell'approvazione viene effettuata una revisione completa di tutti i dati dei test, inclusi i certificati dei materiali, i rapporti dimensionali e i risultati NDT.
La targa è contrassegnata con i numeri dei pezzi, il grado del materiale e la data di ispezione per la tracciabilità.
