Riassunto analitico
Lo scopo di questo lavoro di tesi è l’analisi, ricerca e validazione di materiali alternativi senza piombo, per sostituire quelli attualmente utilizzati nelle leghe metalliche delle valvole oleodinamiche Bosch Rexroth.
Questo progetto è stato implementato con il fine di rispettare i requisiti imposti dalle normative europee Reach & Rohs rispettivamente Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals (Reach) e Restriction of Hazardous Substances (Rohs). Queste normative hanno l’obiettivo di tutelare la salute dell’uomo e dell’ambiente dai rischi delle sostanze chimiche, imponendo restrizioni alle aziende le quali devono identificare e gestire i rischi che la vendita dei loro prodotti comportano.
In particolare, le disposizioni emanate dalla Commissione Europea impongono un limite di percentuale in peso del piombo (in lega o come elemento puro) inferiore allo 0,1 %. Tale obiettivo è perseguito in quanto si prevede una quanto più elevata dismissione di questo elemento sul mercato europeo, sollecitata dal trend mondiale che vede i fornitori di materiali soddisfare già da tempo questi stringenti requisiti.
Il bisogno di adempiere ai parametri imposti dalle normative europee entro la data di scadenza fissata per luglio 2021, nasce dall’ufficio tecnico di Bosch, dove per prima cosa sono stati identificati i componenti contenenti una percentuale di piombo superiore al limite consentito, con lo scopo di andare a sostituirli con materiali alternativi. Al momento in Bosch non è presente alcun database che fornisce l’informazione immediata riguardo al tipo di materiale di cui è fatto il componente; questo dettaglio è ricavabile solamente dal cartiglio del disegno tecnico, ma si parla di più di 20000 codici componente attivi tra i 3 stabilimenti di Nonantola, Vezzano e Pavullo che fanno parte di Bosch Rexroth.
Il progetto di tesi è articolato in 3 principali fasi:
1) Costruzione di un database e catalogazione dei materiali utilizzati nelle valvole Bosch Rexroth;
2) Ricerca e confronto di materiali alternativi senza piombo;
3) Fase di prove e test per la validazione dei prodotti contenenti materiali alternativi;
Si è quindi iniziato con un’analisi minuziosa, attraverso la consultazione del cartiglio dei disegni tecnici e la successiva creazione di un database, di tutti i materiali impiegati nei componenti dei 3 stabilimenti di Nonantola, Vezzano e Pavullo, sia di acquisto che di produzione interna, cioè ricavati dalla tornitura delle barre di materia prima acquistate dai fornitori esterni; l’intento di questo lavoro è avere un ventaglio completo di tutto quello che viene montato nei prodotti Bosch Rexroth.
Per rendere l’analisi il più completa possibile, sono stati indicati i trattamenti termici e superficiali a cui vengono sottoposti i componenti per permettere, durante la fase dei test dei nuovi materiali al reparto prototipi e in produzione, di valutare tutte le possibili combinazioni, considerando le possibili criticità che si possono generare andando a modificare la materia prima con cui viene fabbricato un componente.
Una volta raccolte tutte le informazioni riguardanti tipo di materiale, stato di fornitura della materia prima e trattamento termico/superficiale l’obiettivo è stato quindi quello di rendere accessibile a tutta l’azienda, attraverso l’integrazione di tutte queste indicazioni in un software gestionale, questo tipo di know-how in modo da agevolare il lavoro di tutti i collaboratori.
Dopo aver classificato componenti ricavati da lavorazioni di tornitura come ad esempio otturatori, pistoni, sedi di tenuta e collettori si è passati, tramite il confronto dei datasheet dei materiali sulla base di specifiche definite, a valutare le possibili alternative senza piombo, aventi proprietà meccaniche e lavorabilità più simili alle corrispondenti dei materiali contenenti piombo.
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