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Circolare dei Trucioli: Trasformare gli Scarti in Risorsa

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Proto Mecc s.a.s

Circolare dei Trucioli: Trasformare gli Scarti in Risorsa

LAVORAZIONI MECCANICHE | LAMIERA | PICCOLA SERIE | TORINO

Economia Circolare dei Trucioli: Trasformare gli Scarti in Risorsa

Introduzione

Ogni giorno, nelle lavorazioni meccaniche di precisione, migliaia di chili di trucioli metallici vengono prodotti e spesso scartati come rifiuto. Un approccio tradizionale che comporta costi di smaltimento e un ingente spreco di materia prima. Proto Mecc ha messo a punto un processo di economia circolare end-to-end: raccolta, selezione, rigenerazione e re-immissione nel ciclo produttivo dei trucioli come polvere metallica per additive manufacturing e fusione. In questo modo, non solo si risparmiano milioni di euro ogni anno, ma si dimezzano le emissioni di CO₂ associate alla produzione primaria.

1. Raccolta e Pre-selezione

Il primo passo consiste in una raccolta differenziata in stabilimento:
  1. Scivoli vibranti raccolgono i trucioli direttamente dai caricatori CNC.
  2. Separatore a caduta rimuove pezzi di dimensioni superiori a 5 mm.
  3. Cestelli magnetici eliminano impurità ferrose non conformi alla qualità desiderata.
  4. Lavaggio con emulsioni biodegradabili per rimuovere oli e residui di lubrorefrigerante.
Il risultato è una materia di base pulita, pronta per il trattamento successivo.

2. Triturazione e Frantumazione

Per ottenere una granulometria uniforme, i trucioli vengono:
  • Frantumati in mulini a martelli controllati, riducendo le particelle fino a 1–2 mm.
  • Classificati mediante setacci rotanti a diverse maglie (2 mm – 0,5 mm – 0,1 mm).
  • Essiccati in forni a convezione per eliminare residui di umidità <0,1%.
Questo step assicura che le polveri finali abbiano caratteristiche dimensionali costanti.

3. Atomizzazione a Gas

La materia prima pre-trattata entra in un atomizzatore a gas:
  • Gas inerte (Ar/N₂) nebulizza il metallo fuso in micro-gocce.
  • Temperatura di processo: 1 600–1 800 °C, variabile per differenti leghe (acciaio, inox, superleghe).
  • Integrazione con sistema di raccolta a flusso laminare per evitare ossidazioni.
Si ottiene una polvere con distribuzione granulometrica D10 = 15 μm, D50 = 35 μm, D90 = 75 μm, ideale per stampa 3D e pressione isostatica a caldo.

4. Classificazione e Trattamenti Termici

La polvere atomizzata viene poi:
  • Classificata con cicloni e “air classifier” per affinare la gamma 15–45 μm.
  • Trattata termicamente in atmosfera inerte per alleviare tensioni interne e normalizzare la microstruttura.
  • Testata in laboratorio con spettrometria a emissione ottica (OES) per confermare la composizione chimica e la purezza > 99,7%.

5. Applicazioni e Vantaggi

La polvere rigenerata trova applicazione in:
  1. Stampa 3D metallica (LPBF e DED), con riduzione del costo della polvere fino al 60% rispetto al nuovo.
  2. Fusione tradizionale: granuli per ghisa e acciaio, miglior controllo dei difetti.
  3. Pressione isostatica a caldo (HIP): componenti ad alta densità e omogeneità, paragonabili a fusioni da materiale nuovo.
Gli stabilimenti che hanno adottato questo ciclo hanno visto:
  • Risparmio medio 40% sui costi di materia prima.
  • Riduzione rifiuti del 70%.
  • Impronta CO₂ dimezzata, grazie a minori emissioni in estrazione e fusione primaria.

6. Integrazione Digitale

Proto Mecc utilizza un digital twin di filiera:
  • Tracciabilità blockchain di ogni batch di trucioli e polvere rigenerata.
  • Dashboard IoT che monitora in tempo reale parametri di temperatura, umidità e flusso nei processi di frantumazione e atomizzazione.
  • Modelli predittivi ML per ottimizzare resa e qualità a seconda della lega specifica.

7. Casi Studio Realizzati

  • Automotive: fornitura di polvere rigenerata per sospensioni stampate LPBF, con performance meccaniche migliorate del 15%.
  • Aerospace: produzione di alette di turbina con temperatura di esercizio > 800 °C, ottenute in HIP con polvere riciclata certificata.
  • Medicale: impianti ortopedici personalizzati, riduzione dei tempi di consegna del 30% e certificazione biocompatibilità ISO 10993.

Conclusioni

L’economia circolare dei trucioli implementata da Proto Mecc è un paradigma di sostenibilità e innovazione. Trasformare gli scarti in risorsa non è solo una necessità ambientale, ma un vantaggio competitivo per ridurre costi, migliorare qualità e velocizzare cicli produttivi. Contattaci per integrare anche nella tua azienda un processo di riciclo che fa la differenza.


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