Case Study: ottimizzazione del circuito idraulico in una linea di stampaggio alluminio

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Il cliente opera nel distretto manifatturiero modenese e produce componenti strutturali in alluminio pressofuso per primari OEM del settore automotive. L’impianto protagonista di questo caso è una pressa idraulica da 2500 kN con ciclo automatico a 12 battute/minuto, in funzione 20 ore al giorno su due turni.

Il problema

Dopo circa tre anni dall’installazione, l’impianto presentava due criticità crescenti:

  • Instabilità della forza di chiusura: variazioni fino a ±4% rispetto al valore nominale generavano difetti dimensionali nei pezzi, con un tasso di scarto salito al 2,3%.
  • Surriscaldamento del fluido: la temperatura del serbatoio superava spesso i 65°C nelle ore di picco, riducendo la viscosità dell’olio al di sotto dei valori di specifica e accelerando l’usura delle guarnizioni.

Un’analisi preliminare aveva escluso problemi meccanici alla pressa. Le cause erano da ricercare nel circuito idraulico.

La diagnosi

Il team tecnico Oilcomp ha condotto un’analisi funzionale completa, installando temporaneamente sensori di pressione e temperatura in 14 punti del circuito e correlando i dati con il segnale PLC del ciclo macchina. I risultati hanno evidenziato:

  • Una valvola di controbilanciamento non calibrata correttamente che generava oscillazioni di pressione durante la fase di chiusura rapida.
  • Un blocco valvolato manifold originale con passaggi interni di diametro insufficiente (8 mm anziché 12 mm richiesti dalla portata di picco), responsabile di una perdita di carico di 28 bar in fase di alta velocità, convertita interamente in calore.
  • Una valvola di non ritorno pilotata con molla tarata troppo alta, che manteneva una pressione residua nel cilindro di ritorno e ne rallentava la corsa.
La soluzione

Oilcomp ha progettato e realizzato un blocco manifold sostitutivo in acciaio C45 con passaggi interni da 14 mm, ottimizzati mediante simulazione fluidodinamica (CFD) per minimizzare la perdita di carico a portata nominale. Contestualmente sono stati sostituiti:

  • La valvola di controbilanciamento con un modello a taratura stabile e isteresi <1%
  • La valvola di non ritorno pilotata con un esemplare a molla intercambiabile, ritarata a 3 bar
  • Tutti i raccordi rigidi nel tratto ad alta pressione con raccordi DIN 2353 in acciaio inox

L’intervento ha richiesto 14 ore di fermo macchina, eseguito durante un weekend per non interrompere la produzione.

I risultati

Dopo quattro settimane di monitoraggio post-intervento i dati registrati mostrano:

  • Variazione della forza di chiusura ridotta a ±0,8% (era ±4%)
  • Tasso di scarto sceso allo 0,4% (era 2,3%)
  • Temperatura del fluido stabilizzata a 48÷52°C anche nelle ore di punta
  • Riduzione dei consumi energetici del 27% grazie all’eliminazione delle perdite di carico nel manifold
  • Aumento della produttività del 18% per la riduzione dei tempi di ciclo legata alla valvola di ritorno più reattiva
Conclusione

Questo caso dimostra come problemi apparentemente complessi abbiano spesso origine in componenti standard non adeguatamente dimensionati o calibrati. Un approccio diagnostico rigoroso, supportato da misure strumentali, permette di identificare la causa radice e intervenire in modo mirato, con tempi e costi contenuti. Contatta il team tecnico Oilcomp per un’analisi del tuo impianto.