Incremento della resistenza ad usura in acciai da utensili per tagliatori industriali di tappi mediante ottimizzazione del trattamento termico

I tappi di bottiglia sono elementi essenziali per la conservazione e la protezione dei liquidi, trovando applicazione in vari settori, tra cui quello alimentare, cosmetico, farmaceutico e industriale. I tappi in plastica sono spesso utilizzati per bibite e acqua minerale data la loro versatilità ed economicità. Un passaggio imprescindibile nella realizzazione di tappi in plastica è il taglio del sigillo di sicurezza, elemento la cui integrità è simbolo di garanzia della corretta conservazione del liquido interno. Questa tesi è focalizzata sulla risoluzione di una problematica relativa alla ridotta vita utile di un tagliatore impiegato all’interno di una macchina automatica e necessario per l’incisione del sigillo di garanzia dei tappi. In una prima fase il componente è stato sottoposto ad una approfondita failure analysis, che ha permesso di studiare le cause intrinseche dei fenomeni di usura riscontrati, i quali hanno portato ad una drastica riduzione della vita utile del componente. Una volta identificata la natura abrasiva del polimero colorante impiegato nella produzione dei tappi, è stata avviata un’ampia caratterizzazione meccanica (prove di trazione, durezza e resilienza) e tribologica (pattino su cilindro) su diversi acciai da utensili trattati termicamente, impiegabili nella produzione dei tagliatori. Ciascun trattamento termico è stato ottimizzato in modo da ottenere il miglior compromesso per il dato materiale tra durezza e tenacità. I risultati hanno condotto all’ottimizzazione della combinazione acciaio e ciclo termico in modo da garantire il miglior compromesso tra tenacità e durezza, e massimizzare così la resistenza ad usura del componente.