La pallinatura, conosciuta internazionalmente come shot peening, è un trattamento meccanico a freddo che migliora significativamente le proprietà meccaniche dei componenti metallici. Questo processo induce tensioni residue di compressione sulla superficie del metallo, aumentando drammaticamente la resistenza a fatica e la durata dei pezzi trattati.
Cos’è la pallinatura e come funziona
La pallinatura consiste nel bombardare la superficie metallica con un getto controllato di piccole sfere (pallini) proiettate ad alta velocità, tipicamente tra 80 e 120 metri al secondo. Ogni impatto crea una minuscola deformazione plastica sulla superficie, generando uno strato superficiale in compressione che si oppone alla formazione e propagazione di cricche.
Il processo viene eseguito mediante macchine pallinatrici specializzate che utilizzano aria compressa o turbine centrifughe per accelerare i pallini. I parametri critici includono la dimensione dei pallini (da S110 a S460), l’intensità del trattamento (misurata in gradi Almen), la velocità di impatto e il tempo di esposizione. Ogni parametro viene attentamente calibrato in base al materiale da trattare e al risultato desiderato.
A differenza di altri trattamenti superficiali, la pallinatura non rimuove materiale ma modifica la struttura cristallina superficiale del metallo, rendendolo più resistente alle sollecitazioni cicliche.
Vantaggi della pallinatura controllata
Il trattamento di pallinatura offre benefici tecnici significativi che lo rendono indispensabile in applicazioni critiche:
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Aumento della resistenza a fatica: incrementi fino al 1000% della durata in condizioni di carico ciclico
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Prevenzione delle cricche: lo strato in compressione impedisce l’innesco di rotture superficiali
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Resistenza alla corrosione sotto sforzo: protezione contro fenomeni di stress-corrosion
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Eliminazione dell’infragilimento: particolarmente utile dopo trattamenti galvanici
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Miglioramento estetico: superficie più uniforme e compatta
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Applicabile a diversi materiali: acciaio, alluminio, titanio e leghe speciali
La pallinatura trova applicazione sia come trattamento finale per migliorare le prestazioni meccaniche, sia come processo intermedio prima di trattamenti superficiali quali la verniciatura.
Applicazioni industriali dello shot peening
La pallinatura è essenziale in settori dove l’affidabilità è critica. L’industria aerospaziale la utilizza massivamente per trattare componenti strutturali, pale di turbine, carrelli di atterraggio e altri elementi sottoposti a sollecitazioni elevate e cicliche. In questo settore, la pallinatura può fare la differenza tra un componente sicuro e uno soggetto a cedimenti catastrofici.
Nel comparto automobilistico, lo shot peening viene applicato a molle elicoidali, alberi di trasmissione, ingranaggi e componenti del cambio. Il trattamento permette di utilizzare materiali più leggeri mantenendo elevate caratteristiche di resistenza, contribuendo alla riduzione del peso complessivo dei veicoli.
L’industria meccanica pesante impiega la pallinatura per aumentare la durata di cuscinetti, alberi a gomiti, bielle e altri organi di macchine soggetti a fatica. Anche il settore oil & gas utilizza questa tecnica per migliorare l’affidabilità di componenti operanti in condizioni estreme.
Differenza tra pallinatura e granigliatura
Sebbene utilizzino principi simili, pallinatura e granigliatura hanno obiettivi diversi. La granigliatura mira principalmente alla pulizia e preparazione delle superfici, utilizzando graniglia di forma angolare che rimuove ossidi, calamina e contaminanti mediante abrasione.
La pallinatura, invece, utilizza sfere perfettamente tonde e lavora sulla plasticità del materiale piuttosto che sull’abrasione. L’obiettivo non è pulire ma modificare le proprietà meccaniche superficiali del metallo. I parametri di processo della pallinatura sono molto più rigorosi e controllati, con tolleranze strette su intensità, copertura e uniformità del trattamento.
In molti cicli produttivi, granigliatura e pallinatura vengono utilizzate in sequenza: la prima per preparare la superficie, la seconda per migliorarne le caratteristiche meccaniche.
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