- 1.0 Definizione di bobina d'acciaio
- 2.0 Che cosa sono le bobine di acciaio laminato a caldo?
- 3.0 Cos'è l'acciaio laminato a freddo?
- 4.0 Qual è il peso di una bobina di acciaio?
- 5.0 Trasporto e misurazione di bobine di acciaio
- 6.0 Domande frequenti sulle bobine di acciaio: sicurezza, temperatura, tipi e usi spiegati
1.0 Definizione di bobina d'acciaio
L'acciaio è ampiamente utilizzato nell'industria manifatturiera, nell'ingegneria e nell'edilizia grazie alla sua elevata resistenza alla trazione, alla flessibilità e al basso costo. Tra le sue molteplici forme, la bobina d'acciaio è una delle più comuni e utilizzate.
Una bobina d'acciaio è un rotolo cilindrico di lamiera d'acciaio prodotto mediante laminazione a caldo o a freddo fino a raggiungere uno spessore specifico, quindi avvolto in bobine per facilitarne il trasporto, lo stoccaggio e l'ulteriore lavorazione. Durante la produzione, le bramme d'acciaio vengono fatte passare attraverso laminatoi continui, ridotte in fogli sottili e quindi avvolte in bobine. La superficie delle bobine d'acciaio può essere liscia o nervata, offrendo una buona duttilità e resistenza.
1.1 Processi di produzione comuni di bobine di acciaio
La laminazione a freddo è particolarmente adatta per acciai inossidabili come 304 e gradi 316, che richiedono un'eccellente finitura superficiale, precisione dimensionale e resistenza alla corrosione per l'impiego in applicazioni impegnative.
La produzione di bobine di acciaio comporta diversi processi chiave, ognuno dei quali influenza le proprietà e le applicazioni della bobina:
- Laminazione a caldo:Le bramme d'acciaio vengono riscaldate oltre la temperatura di ricristallizzazione (circa 1100 °C) e fatte passare attraverso laminatoi per ridurne lo spessore prima di essere avvolte.
- Caratteristiche: Elevata efficienza produttiva, costi inferiori, adatto a bobine più spesse. La superficie presenta solitamente delle scaglie, con una minore precisione dimensionale.
- Applicazioni: Costruzioni, ponti e macchinari dove non sono richieste tolleranze ristrette.
- Laminazione a freddo:Le bobine laminate a caldo vengono ulteriormente laminate a temperatura ambiente per ridurre lo spessore e migliorare la qualità e la precisione della superficie.
- Caratteristiche: Superficie liscia, tolleranze dimensionali più strette, maggiore resistenza e durezza. Adatto per applicazioni di precisione.
- Applicazioni: Settore automobilistico, elettrodomestici ed elettronica che richiedono un'elevata qualità superficiale.
- Ricottura:Le bobine laminate a freddo vengono riscaldate e raffreddate lentamente per migliorarne la duttilità e la tenacità, riducendo al contempo le sollecitazioni interne.
- Scopo: Migliora la formabilità e rende il materiale più facile da lavorare nelle operazioni di stampaggio o sagomatura.
- Trattamento superficiale:Per aumentare la resistenza alla corrosione e ampliarne l'utilizzo si utilizzano processi come la zincatura o la stagnatura elettrolitica.
- Caratteristiche: Maggiore durata e resistenza alla corrosione, ideale per settori con requisiti ambientali o prestazionali speciali
1.2 Confronto tra diversi tipi di bobine di acciaio: definizioni, caratteristiche e applicazioni
Tra le bobine laminate a freddo e zincate, gli acciai inossidabili 304 e 316 sono comunemente utilizzati quando sono richiesti elevati standard igienici e una resistenza alla corrosione elevata, ad esempio nei settori della lavorazione alimentare, navale e delle apparecchiature mediche.
La tabella seguente illustra le definizioni, le caratteristiche principali e le applicazioni tipiche dei tipi più comuni di coil in acciaio. Questo confronto aiuta a identificare il coil più adatto a specifiche esigenze, offrendo indicazioni per la selezione del materiale e l'ottimizzazione dell'applicazione.
| Tipo di bobina d'acciaio | Definizione | Caratteristiche principali | Applicazioni tipiche |
| Bobina di acciaio laminato a freddo (CR) | Ulteriore laminazione a caldo dell'acciaio a temperatura ambiente; superficie liscia, elevata precisione dimensionale. | Superficie liscia, senza calamina; tolleranza dimensionale ridotta; elevata resistenza, duttilità leggermente inferiore. | Pannelli di carrozzeria per automobili, pannelli di elettrodomestici, parti di precisione in lamiera. |
| Bobina di acciaio laminato a caldo (HR) | Billetta di acciaio riscaldata ad alta temperatura, laminata, quindi raffreddata e avvolta in bobina. | Basso costo; superficie ruvida con scaglie di laminazione; buona plasticità; adatto alla saldatura. | Strutture edilizie, componenti di ponti, tubi in acciaio saldati. |
| Acciaio ad alta resistenza avanzato (AHSS) | Acciaio ad alta resistenza con buona duttilità, utilizzato per strutture leggere. | Elevata resistenza, antiurto; buona formabilità. | Parti strutturali per autoveicoli, componenti per l'assorbimento dell'energia d'urto. |
| Bobina di acciaio zincato | Bobina di acciaio rivestita di zinco per migliorare la resistenza alla corrosione. | Elevata resistenza alla ruggine; buona resistenza agli agenti atmosferici; superficie liscia. | Facciate di edifici, condotti di ventilazione, componenti automobilistici. |
| Latta elettrolitica (ETP) | Bobina di acciaio rivestita di stagno, comunemente utilizzata negli imballaggi alimentari. | Resistente alla corrosione, sicuro per gli alimenti, facilmente trasformabile in lattine e contenitori. | Lattine per alimenti, coperchi per lattine per bevande, materiali di imballaggio in metallo. |
1.3 Gradi e prestazioni delle bobine di acciaio
Le prestazioni delle bobine di acciaio dipendono dal tipo di acciaio utilizzato. I diversi tipi di acciaio presentano proprietà meccaniche e chimiche diverse.
| Gradi/designazioni comuni delle bobine di acciaio (standard cinese) | Gradi equivalenti ASTM | Tipo | Descrizione |
| AHSS, DP600, DP800, TRIP780 | A1008 CS / A1011 HSLA | Acciaio ad alta resistenza laminato a freddo | Elevata resistenza, buona formabilità, assorbimento di energia per la sicurezza |
| Q235B, Q355B, Fe 415, Fe 500 | A36, A572 Gr.50 | Acciaio strutturale laminato a caldo | Elevata capacità portante, buona saldabilità, durevole con trattamento anticorrosione |
| DC01, DC03, SPCC | A1008 (CS Tipo B) | Acciaio laminato a freddo a basso tenore di carbonio | Superficie liscia, facile stampaggio, buona duttilità |
| Q345R, 16MnR | A516 Gr.70, A285 | Acciaio laminato a caldo di medio spessore | Buona resistenza alla pressione, adatto alla saldatura |
| Acciaio per lamiere navali di grado A/B/D | ASTM A131 A/B/D | Acciaio laminato a caldo per costruzioni navali | Elevata resistenza, resistenza alla corrosione, resistenza alla fatica |
| 45#, 40Cr, S235JR | A36, AISI 1045, AISI 5140 | Acciaio al carbonio laminato a caldo/laminato a freddo | Resistenza moderata, facile da lavorare |
| Q195, Q215, Q235, SGCC | A653 (G90, qualità commerciale) | Bobina di acciaio laminato a caldo/zincato | Saldabile, buona resistenza alla corrosione (zincato) |
| MR, SPTE (Latta) | ASTM A623 (acciaio ETP) | Latta elettrolitica (ETP) | Superficie stagnata, resistente alla corrosione, adatta agli alimenti |
Vantaggi delle bobine di acciaio
Le bobine di acciaio offrono molteplici vantaggi, rendendole popolari in diversi settori:
- Alta durabilità
- Ottima resistenza al calore
- Bassi costi di manutenzione
- Facile da trasportare e da lavorare
- Conveniente e di grande valore
- Può essere srotolato, tagliato e fessurato secondo necessità
1.4 Differenza tra bobine di acciaio e piastre di acciaio
A differenza delle lamiere d'acciaio, che rimangono piatte, le bobine d'acciaio sono fogli continui avvolti in rotoli cilindrici. Questa forma semplifica il trasporto e consente lavorazioni flessibili come lo svolgimento, il taglio e la fenditura, migliorando notevolmente l'efficienza e la versatilità.
1.5 Applicazioni delle bobine di acciaio
Grazie alle loro eccellenti proprietà fisiche e chimiche, le bobine di acciaio sono ampiamente utilizzate nei settori dell'elettronica, dell'automotive, dell'edilizia, del packaging, dei macchinari e dell'energia. Soddisfano i requisiti di robustezza, resistenza al calore, resistenza alla corrosione e precisione di lavorazione. La loro riciclabilità e la convenienza rendono le bobine di acciaio essenziali nella produzione moderna.
| Industria | Descrizione dell'applicazione | Caratteristiche e vantaggi principali |
| Elettronica | Produzione di gusci di CPU, custodie per telefoni, dissipatori di calore, core, circuiti stampati e altri componenti. | Elevato punto di fusione, resistente al calore, facile da modellare, bassi costi di manutenzione |
| Automobilistico | Utilizzato in carrozzerie, telai, porte, scarichi, cruscotti, cerchi, parti del motore, componenti delle sospensioni. | Elevato rapporto resistenza/peso, resistente al calore, non infiammabile, riciclabile, supporta progetti di sicurezza leggeri |
| Stampaggio di metalli | Per il taglio, la scanalatura, la flangiatura, lo stampaggio a caldo e a freddo, la produzione di parti metalliche precise per i settori automobilistico, industriale, edile e alimentare e delle bevande. | Buona duttilità, facile formatura, elevata tolleranza, ideale per parti di precisione |
| Produzione di tubi | Le bobine di acciaio vengono arrotolate per formare tubi senza saldatura destinati ad applicazioni nei settori del gas, del riscaldamento e dell'idraulica. | Elevata resistenza, resistenza alla corrosione, formatura continua, nessuna saldatura necessaria |
| Industria ferroviaria | Bobine di acciaio al carbonio utilizzate per realizzare ruote e componenti dei treni, sfruttando un'elevata flessibilità per un funzionamento sicuro. | Elevata flessibilità, resistente all'usura |
| Costruzione | Utilizzato per tetti metallici, pannelli murali, ponti, tubi, barre d'armatura, travi e capriate. Le bobine vengono tagliate su misura per applicazioni strutturali e di facciata. | Elevata resistenza, resistente alla corrosione, facile da lavorare, conveniente |
| Confezione | Utilizzato per lattine metalliche, tappi di bottiglia, fusti e nastri d'acciaio. Trattamento superficiale per resistenza alla corrosione e sicurezza. | Forte resistenza alla corrosione, durevole, sicuro |
| Beni di consumo | Produzione di elettrodomestici (frigoriferi, lavatrici), mobili, utensili, attrezzature sportive e ferramenta. | Formatura flessibile, elevata resistenza, durevole |
| Macchinari | Produzione di telai per macchine, cuscinetti, ingranaggi, molle, parti di motori e molto altro ancora grazie alla buona formabilità e resistenza. | Formatura flessibile, elevata resistenza, versatile |
| Energia ed elettricità | Utilizzato nelle turbine eoliche, nelle linee elettriche, nei tubi delle caldaie, nei recipienti a pressione, nei pannelli solari, nei trasformatori e nei motori. |
2.0 Che cosa sono le bobine di acciaio laminato a caldo?
La bobina di acciaio laminato a caldo viene prodotta laminando billette di acciaio riscaldate ad alte temperature fino allo spessore desiderato. Viene comunemente utilizzata quando la precisione non è fondamentale e sono necessarie dimensioni maggiori o lamiere più spesse, come nel settore edile e ferroviario.
2.1 Panoramica del processo di laminazione a caldo
La laminazione a caldo prevede la lavorazione di billette di acciaio a temperature superiori a 1.700 °F (circa 927 °C), ovvero superiori alla temperatura di ricristallizzazione dell'acciaio, rendendolo più facile da modellare. Il processo include:
- Riscaldare i blocchi di acciaio ad alte temperature;
- Passandoli ripetutamente attraverso i rulli per ridurne lo spessore;
- Raffreddare le piastre in modo naturale, quindi avvolgerle in rotoli o tagliarle in fogli e barre.
Poiché l'acciaio si raffredda naturalmente, possono verificarsi lievi restringimenti e deformazioni, con conseguente riduzione della precisione dimensionale.
2.2 Caratteristiche tipiche dell'acciaio laminato a caldo
- Superficie squamosa: spesso ricoperta di scaglie di ossido, rimovibili mediante decapaggio o sabbiatura;
- Bordi arrotondati: i bordi sono leggermente smussati a causa della dilatazione e contrazione termica;
- Leggera deformazione: può deformarsi durante il raffreddamento;
- Buona duttilità: facile da modellare in varie forme;
- Bassa precisione dimensionale: non adatto per componenti di precisione;
- Senza stress: il raffreddamento naturale evita tensioni residue dovute a tempra o incrudimento.
3.0 Cos'è l'acciaio laminato a freddo?
La bobina di acciaio laminato a freddo viene prodotta mediante un'ulteriore lavorazione dell'acciaio laminato a caldo a temperatura ambiente, ottenendo una maggiore precisione e una qualità superficiale superiore. Il processo può anche includere ricottura e rinvenimento, producendo un acciaio più sottile e flessibile, ampiamente utilizzato in applicazioni che richiedono tolleranze strette e superfici fini.
3.1 Processo di laminazione a freddo
L'acciaio laminato a freddo si ottiene laminando a temperatura ambiente un acciaio laminato a caldo completamente raffreddato. Il processo comprende:
- Laminazione a freddo della lamiera tra rulli;
- Ulteriori processi di finitura quali lavorazione meccanica, rettifica e lucidatura per migliorare la precisione dimensionale e la finitura superficiale.
3.2 Caratteristiche tipiche della bobina di acciaio laminato a freddo
- Superficie liscia con sensazione leggermente oleosa;
- Bordi nitidi e definiti con tolleranze dimensionali più strette;
- Strisce e tubi quadrati con buona concentricità e rettilineità;
- Struttura uniforme e aspetto eccellente.
3.3 Vantaggi prestazionali dell'acciaio laminato a freddo
- Maggiore resistenza: circa 20% più resistente dell'acciaio laminato a caldo, adatto per applicazioni ad alto stress;
- Maggiore precisione: dimensionalmente stabile dopo la formatura, minima lavorazione secondaria necessaria;
- Superficie superiore: lucida, antiruggine, senza ossidazione, ideale per applicazioni con elevate esigenze superficiali;
- Buona duttilità: eccellente plasticità, adatto ad allungamenti moderati.
4.0 Qual è il peso di una bobina di acciaio?
Il peso di una bobina d'acciaio si misura solitamente in tonnellate o libbre. Si calcola moltiplicando lunghezza, larghezza e spessore della bobina per la densità dell'acciaio. Poiché i diversi tipi di acciaio hanno densità leggermente diverse, il peso delle bobine d'acciaio può variare. Conoscere con precisione il peso aiuta nella pianificazione del trasporto e nel controllo dei costi.
Formula per il calcolo del peso:
Peso=Lunghezza×Larghezza×Spessore×Densità dell'acciaio
- Lunghezza, larghezza e spessore si riferiscono alle dimensioni della bobina, solitamente misurate in metri o millimetri.
- La densità dell'acciaio è in genere di circa 7,85 g/cm³ (o 7850 kg/m³), ma può variare leggermente a seconda del tipo di acciaio.
Esempio:
Una bobina di acciaio lunga 10 m, larga 1 m e spessa 0,005 m (5 mm) pesa circa:
10×1×0,005×7850=392,5 kg
Pertanto, il peso della bobina d'acciaio può variare significativamente a seconda delle dimensioni e del materiale. Conoscere il peso della bobina è essenziale per il trasporto, lo stoccaggio e la pianificazione della produzione.
5.0 Trasporto e misurazione di bobine di acciaio
Trasporti
A causa del loro peso elevato e del loro volume, le bobine di acciaio richiedono un'attenta movimentazione durante il trasporto. All'interno di fabbriche o magazzini, vengono comunemente utilizzati gru e carrelli elevatori. Per il trasporto a lunga distanza, vengono impiegati camion, treni o navi specializzati, progettati per il trasporto di bobine di acciaio. Poiché le bobine sono cilindriche, devono essere fissate saldamente con cinghie, cavi d'acciaio o altri sistemi di ritenuta per impedirne il rotolamento o lo spostamento durante il trasporto, garantendone la sicurezza.
Misurazione delle dimensioni
La dimensione della bobina d'acciaio viene in genere descritta utilizzando i seguenti parametri:
- Larghezza: larghezza piana della lamiera di acciaio srotolata, che determina la dimensione trasversale massima del materiale.
- Spessore: spessore di un singolo strato di acciaio, solitamente misurato in millimetri o pollici.
- Lunghezza: lunghezza totale quando la bobina è completamente srotolata, utilizzata per stimare la quantità di acciaio disponibile.
- Diametro esterno (OD): diametro dello strato più esterno della bobina, che influisce sulla maneggevolezza e sulla compatibilità con la macchina.
- Diametro interno (ID): diametro del nucleo della bobina, importante per la compatibilità dell'apparecchiatura e la stabilità del trasporto.
6.0 Domande frequenti sulle bobine di acciaio: sicurezza, temperatura, tipi e usi spiegati
Perché le bobine di acciaio sono così pericolose?
A causa del loro peso elevato, delle grandi dimensioni e della tensione accumulata, una manipolazione impropria può causare lesioni gravi o danni.
Quanto sono calde le bobine di acciaio?
Durante la produzione, le bobine di acciaio laminato a caldo raggiungono temperature superiori a 1.700 °F (927 °C).
Come vengono srotolate le bobine di acciaio?
Si srotolano con un macchina svolgitrice che svolge la bobina in modo controllato per il taglio o la lavorazione.
Cos'è la bobina di acciaio zincato?
Bobina di acciaio rivestita di zinco per resistere alla corrosione, spesso utilizzata nei prodotti edili e per esterni.
A cosa serve l'acciaio laminato a freddo?
Utilizzato nei settori automobilistico, degli elettrodomestici e dell'elettronica, dove sono richieste elevata precisione e superfici lisce.
Riferimenti:
https://www.reliance-foundry.com/blog/hot-vs-cold-rolled-steel?srsltid=AfmBOopy_YcPYfcWO9YFZWDGLkONTyVYDxRils2WuUCzVTzKJRc0lz1H
https://blog.tatanexarc.com/da/steel-coil-definition-and-classification/
