Nella lavorazione dei metalli, nella produzione di fonderia e nella lavorazione dei metalli riciclati, la rifusione dei trucioli metallici è un modo importante per ridurre il costo delle materie prime. I centri di lavoro CNC, i torni, le fresatrici, le trapani e le operazioni di taglio generano ogni giorno grandi quantità di trucioli di alluminio, rame, acciaio, ferro e ghisa. Per le aziende di lavorazione, questi trucioli sono scarti di produzione. Per le fonderie e le società di riciclo dei metalli secondari, si tratta di preziose risorse metalliche riciclabili.

Tuttavia, molte aziende ritengono che il recupero finale del metallo possa variare notevolmente quando vengono rifusi diversi tipi di trucioli metallici. I trucioli di alluminio possono subire evidenti perdite di combustione e ossidazione. I trucioli di rame hanno un valore elevato ma possono perdere valore rapidamente se mescolati con altri materiali. I trucioli di acciaio e ferro possono sembrare più stabili, ma se contengono olio, umidità o rimangono troppo sciolti, possono anche causare ossidazione, dispersione, formazione di scorie e un recupero inferiore.

Pertanto, la vera domanda per le aziende non è semplicemente se i trucioli metallici possano essere rifusi. La domanda più importante è quanto metallo utilizzabile rimane dopo la rifusione. La differenza nella perdita di fusione tra trucioli di alluminio, rame e acciaio sta ora influenzando il modo in cui sempre più fabbriche scelgono i metodi di gestione dei trucioli metallici.

La differenza più grande tra i trucioli metallici e i rottami solidi è che i trucioli hanno una superficie maggiore, una forma sciolta e condizioni di olio e umidità più complicate. Più i trucioli sono sottili, fini o arricciati, maggiore è la superficie che espongono all'aria. Durante il riscaldamento e la fusione, ciò rende più probabile l'ossidazione.

Per le fonderie, le perdite di fusione provengono principalmente da diverse fonti:

Innanzitutto, la perdita di ossidazione.
I trucioli metallici hanno un'ampia superficie. Una volta esposti ad alta temperatura, reagiscono più facilmente con l'ossigeno e formano ossidi. Questi ossidi non possono ritornare completamente al metallo utilizzabile e alla fine entrano nelle scorie o nelle scorie.

In secondo luogo, la perdita di dispersione e combustione.
Alcuni frammenti leggeri possono essere trasportati via dal flusso d'aria calda, dalla fiamma o dai sistemi di raccolta della polvere durante il caricamento del forno. I trucioli di alluminio, i trucioli di lega di magnesio e i trucioli sottili di acciaio sono particolarmente sensibili a questo problema.

In terzo luogo, la perdita correlata a petrolio e umidità.
I trucioli di lavorazione spesso contengono fluido da taglio, emulsione, lubrificante o umidità. Se entrano nel forno senza essiccarsi o bricchettarsi, possono causare fumo, spruzzi, fluttuazioni della temperatura del forno e persino rischi per la sicurezza.

In quarto luogo, impurità e materiali misti.
Plastica, sabbia, legno, fili, rifiuti di imballaggio o diversi tipi di metalli mescolati con trucioli possono ridurre la qualità della fusione. Per i materiali di alto valore come i trucioli di rame e di alluminio, i materiali misti possono influenzare direttamente il prezzo di vendita finale.

In quinto luogo, scarso comportamento di affondamento nella fornace.
I trucioli metallici sciolti non affondano facilmente nel bagno fuso. Quanto più a lungo rimangono in superficie, tanto più gravi possono diventare l'ossidazione e la perdita di combustione.

Ciò significa che il problema principale non è che i trucioli metallici non abbiano valore. Il problema è che i trucioli sfusi non sono nella forma adatta per una rifusione efficiente.

Non esiste un numero fisso per la perdita di fusione perché dipende dalla forma del truciolo, dal contenuto di olio, dall'umidità, dal livello di impurità, dalla densità di compattazione, dal tipo di forno, dal metodo di alimentazione, dalla temperatura di fusione e dal controllo dell'operatore. Tuttavia, dall’esperienza pratica del riciclaggio, i trucioli di alluminio, rame e acciaio presentano rischi di perdita chiaramente diversi.

I trucioli di alluminio sono tra i trucioli metallici più difficili da rifondere in modo efficiente. L'alluminio si ossida facilmente e i trucioli di alluminio sono spesso leggeri, sottili, arricciati e con una superficie elevata. Una volta caricati direttamente nel forno, i trucioli di alluminio sfusi possono ossidarsi rapidamente sulla superficie e formare scorie di alluminio e scorie di ossido.

Per i trucioli di alluminio sfusi, se il contenuto di olio e umidità è elevato o se il materiale non è bricchettato, essiccato e alimentato correttamente, la perdita effettiva per fusione può essere significativa. Alcune aziende ritengono che i trucioli di alluminio sfusi sembrino una grande quantità, ma la resa finale del metallo dopo la rifusione non è ideale.

I rischi tipici dei trucioli di alluminio includono:

• Ampia area superficiale e ossidazione rapida;
• Materiale leggero facilmente trasportato dal flusso d'aria calda;
• Olio e umidità provocano fumo e spruzzi;
• I trucioli sciolti non affondano rapidamente nel bagno di fusione;
• Formazione di scorie che rendono più difficile il recupero del metallo.

Pertanto, i trucioli di alluminio richiedono solitamente la bricchettatura più urgentemente rispetto a molti altri materiali trucioli. Comprimendo i trucioli di alluminio in bricchette ad alta densità, le aziende possono ridurre l’esposizione all’aria, migliorare il comportamento di affondamento nel forno, ridurre la dispersione e l’ossidazione e migliorare il recupero.

I trucioli di rame hanno un alto valore metallico e una densità maggiore rispetto ai trucioli di alluminio, quindi hanno meno probabilità di disperdersi durante il trasporto e la rifusione. Tuttavia, i trucioli di rame devono ancora affrontare problemi di ossidazione, residui di olio, impurità e qualità mista.

Per le aziende di lavorazione del rame, i trucioli di rame rosso, i trucioli di ottone, i trucioli di bronzo e altri trucioli di leghe di rame non devono essere mescolati casualmente. Le fonderie e gli utilizzatori secondari del rame sono sensibili alla composizione chimica. I materiali misti possono abbassare la qualità del materiale e il prezzo di acquisto.

La perdita di trucioli di rame potrebbe non essere sempre la percentuale più alta, ma l’impatto economico può essere maggiore perché il rame è prezioso. Anche piccole perdite o declassamenti di qualità possono influire sul profitto.

I rischi tipici dei trucioli di rame includono:

• Diverse leghe di rame mescolate insieme influenzano la composizione chimica;
• Impurità di ferro che riducono la qualità della fusione;
• Olio e fluido da taglio aumentano i costi di fumo e trattamento;
• Trucioli di rame fini che si ossidano in ossidi di rame;
• Materiale di alto valore disperso o perso durante la movimentazione sfusa.

Per i trucioli di rame, la riduzione delle perdite non riguarda solo la bricchettatura. Richiede inoltre una classificazione chiara, una contaminazione ridotta e la prevenzione di gradi misti. I trucioli di rame bricchettati sono più facili da pesare, immagazzinare, caricare e caricare nel forno e sono più accettabili per gli acquirenti a valle.

Trucioli di acciaio, ferro e ghisa vengono generati in grandi quantità in molti impianti di lavorazione. Poiché il loro valore unitario è solitamente inferiore a quello dei chip di rame e di alcuni chip di alluminio, molte aziende non prestano sufficiente attenzione alle loro perdite. Ma quando il volume di elaborazione giornaliero è elevato, la perdita a lungo termine può essere comunque considerevole.

I problemi principali con i trucioli di acciaio e ferro sono il volume soffice, il contenuto di olio e umidità, la contaminazione da sabbia o polvere di macinazione e la difficile movimentazione. I trucioli lunghi e arricciati possono inoltre rendere difficile la ricarica e creare problemi di sicurezza. Se i trucioli sfusi vengono caricati direttamente nel forno, piccole particelle potrebbero ossidarsi, disperdersi o entrare nelle scorie, riducendo l'effettivo recupero del metallo.

I rischi tipici dei trucioli di acciaio e ferro includono:

• Trucioli lunghi e arricciati che occupano ampio spazio di stoccaggio;
• Trucioli oleosi che causano fumo e inquinamento;
• Trucioli fini ossidati o trascinati via dal flusso d'aria;
• Impurità che aumentano il volume delle scorie;
• Materiale sfuso che riduce l'efficienza del trasporto e della pesatura.

Per i trucioli di acciaio, ferro e ghisa, la bricchettatura è utile non solo per migliorare la resa della fusione. Riduce inoltre il volume di stoccaggio e i costi di trasporto. Dopo che i trucioli di ferro sfusi vengono pressati in bricchette dense, l'officina diventa più pulita, il trasporto diventa più facile e il caricamento del forno diventa più concentrato.

Dal punto di vista applicativo, le aziende possono comprendere le differenze in questo modo:

• I trucioli di alluminio sono esposti principalmente a rischi di ossidazione e dispersione. I trucioli di alluminio sfusi solitamente presentano il rischio di perdita più elevato.
• I trucioli di rame sono soggetti principalmente a materiali misti, contaminazione e perdite di valore elevato. La percentuale di perdita potrebbe non essere la più alta, ma l’impatto finanziario può essere molto chiaro.
• I trucioli di acciaio e ferro sono principalmente soggetti a volumi elevati, contenuto di olio, stoccaggio soffice e perdite accumulate a lungo termine. Il loro valore unitario può essere inferiore, ma la perdita totale è spesso sottostimata.

Se le aziende classificano i materiali in base alla priorità di bricchettatura, i trucioli di alluminio sono solitamente la prima priorità, seguiti dai trucioli di rame e da altre leghe di alto valore. I trucioli di acciaio, di ferro e di ghisa devono essere considerati in base al volume di produzione, alla distanza di trasporto e ai requisiti di riutilizzo del forno.

Il primo passo per ridurre le perdite di fusione non è il funzionamento del forno, ma la raccolta. I siti di lavorazione dovrebbero raccogliere i materiali separatamente per tipo, come trucioli di alluminio, trucioli di rame, trucioli di acciaio, trucioli di ghisa, trucioli di acciaio inossidabile e trucioli di leghe.

Se si mescolano materiali diversi, la successiva separazione può essere costosa o addirittura impossibile. Ciò è particolarmente importante per i trucioli di rame, leghe di alluminio e acciaio inossidabile, poiché i materiali misti possono causare una composizione chimica instabile e ridurre l'accettazione a valle.

I trucioli metallici oleosi e bagnati possono compromettere la stabilità della fusione e creare fumo, spruzzi e rischi per la sicurezza. Le aziende possono ridurre il fluido da taglio residuo mediante drenaggio, decantazione, centrifugazione, essiccazione o bricchettatura.

La bricchettatura può far fuoriuscire parte del liquido durante la compressione, facilitandone la raccolta e la manipolazione. Per le aziende di lavorazione meccanica che utilizzano grandi quantità di fluido da taglio, ciò non solo migliora le prestazioni di rifusione, ma riduce anche l'inquinamento dell'officina e la pressione di trattamento dei liquidi di scarto.

Una bricchettatrice per trucioli metallici utilizza la pressione idraulica per comprimere i trucioli metallici sfusi in bricchette cilindriche o a forma di blocco. Dopo la bricchettatura, i trucioli presentano una densità maggiore, un volume inferiore e un migliore comportamento di affondamento nel bagno di fusione, riducendo il tempo di esposizione all'ossidazione.

• Per i trucioli di alluminio, la bricchettatura aiuta a ridurre la dispersione e l'ossidazione dei trucioli leggeri.
• Per i trucioli di rame, la bricchettatura riduce le perdite di movimentazione e migliora la comodità di stoccaggio e pesatura.
• Per i trucioli di acciaio e ferro, la bricchettatura riduce lo spazio di stoccaggio, migliora l'efficienza del trasporto e supporta un caricamento del forno più stabile.

I trucioli metallici non devono essere caricati in modo lento ed eccessivo in una sola volta. Un metodo migliore consiste nel controllare la velocità di alimentazione in base al tipo di forno e alle condizioni del materiale, riducendo il tempo di esposizione dei trucioli a un ambiente ossidante ad alta temperatura.

Il materiale bricchettato può essere caricato in lotti stabili e affondare più rapidamente nel bagno di fusione. Per i trucioli sfusi, le aziende dovrebbero evitare di alimentarli direttamente in aree con fiamme forti o flussi d'aria elevati per ridurre la dispersione e le perdite di combustione.

Metalli diversi richiedono temperature di fusione diverse. Una temperatura eccessiva aumenta l'ossidazione e la perdita di combustione. Le aziende dovrebbero selezionare processi di fusione adeguati in base ai materiali di alluminio, rame, acciaio, ferro o leghe. Per le aziende che rifondono regolarmente trucioli metallici, potrebbe essere necessario un tipo di forno o un sistema di pretrattamento adatto ai trucioli.

Ciò è particolarmente importante per i trucioli di alluminio. Se i trucioli di alluminio sfusi vengono fusi con metodi ordinari, la perdita potrebbe essere elevata. La bricchettatura, l'essiccazione, l'uso corretto del flusso, la pratica di fusione dedicata e l'alimentazione controllata possono migliorare significativamente il recupero del metallo.

Molte aziende non conoscono la reale perdita perché non tengono registri completi. Si consiglia di registrare il peso in ingresso, il tipo di materiale, la condizione dell'olio, la condizione di bricchettatura, il liquido recuperato, la quantità di scorie e la resa finale del metallo per ciascun lotto di trucioli.

Dopo aver raccolto dati sufficienti, le aziende possono identificare quali materiali presentano la perdita maggiore, se è necessaria la bricchettatura, se è necessaria l’essiccazione e se è necessario regolare la temperatura del forno o il metodo di alimentazione. Ciò rende gli investimenti nelle apparecchiature e il miglioramento dei processi più affidabili.

Il valore fondamentale della bricchettatura di trucioli metallici è trasformare i trucioli sciolti, leggeri, oleosi e difficili da gestire in materie prime ad alta densità, facili da immagazzinare, facili da trasportare e adatte ai forni.

Per le aziende, la bricchettatura offre numerosi vantaggi pratici:

• Riduzione del volume dei trucioli e migliore utilizzo dell'officina o del magazzino;
• Rimozione parziale del fluido da taglio per un più facile recupero dell'olio e trattamento ambientale;
• Maggiore densità del materiale e minori perdite di movimentazione;
• Ridotta esposizione alla dispersione e all'ossidazione durante il caricamento del forno;
• Fusione più stabile e migliore recupero del metallo;
• Maggiore accettazione da parte degli acquirenti a valle;
• Conversione di trucioli sfusi di basso valore in materiali bricchettati di valore superiore.

Questo è il motivo per cui sempre più fonderie, produttori di ricambi auto, impianti di profilati in alluminio, impianti di lavorazione del rame, aziende di lavorazione CNC e riciclatori di rottami metallici prestano attenzione alle presse per bricchettatura di trucioli metallici.

Se un’azienda lavora principalmente trucioli di alluminio, dovrebbe concentrarsi sulla densità delle bricchette, sul controllo dell’olio e dell’umidità e sull’ossidazione durante il caricamento del forno. Quanto più leggeri e sottili sono i trucioli di alluminio, tanto prima dovranno essere bricchettati.

Se un'azienda lavora principalmente trucioli di rame, dovrebbe concentrarsi sulla purezza del materiale, sulla separazione dei diversi gradi di leghe di rame, sulla pesatura dopo la bricchettatura e sulla prevenzione delle perdite durante la movimentazione.

Se un'azienda lavora principalmente trucioli di acciaio, ferro e ghisa, dovrebbe concentrarsi sul volume di produzione, sulla distanza di trasporto, sullo spazio di stoccaggio e sulla possibilità di rifondere o vendere i bricchetti in modo costante.

Se le fonti di truciolo sono complesse, le aziende possono iniziare con la raccolta classificata e poi scegliere una bricchettatrice, una coclea, un trasportatore di sollevamento, una tramoggia di stoccaggio, un sistema di controllo automatico o altre configurazioni in base al materiale principale e al volume di lavorazione.

Le perdite per fusione di trucioli di alluminio, rame e acciaio non sono le stesse. I trucioli di alluminio solitamente presentano il rischio più elevato di ossidazione e dispersione. I trucioli di rame possono avere una percentuale di perdita più controllabile, ma a causa del loro valore elevato, i materiali misti e la contaminazione possono causare gravi perdite finanziarie. I trucioli di acciaio e di ferro possono avere un valore unitario inferiore, ma il loro grande volume e la forma soffice possono portare a perdite accumulate significative nel tempo.

Per le aziende che desiderano ridurre le perdite di fusione, migliorare il recupero dei metalli e aggiornare la gestione in loco, la chiave non è semplicemente raccogliere i trucioli metallici. La chiave è costruire un processo di pretrattamento completo. La selezione alla fonte, la riduzione dell'olio e dell'umidità, la bricchettatura, il caricamento controllato del forno e la gestione della resa basata sui dati possono tutti influenzare direttamente il recupero finale.

Poiché le fonderie e le aziende produttrici di metalli secondari continuano ad aumentare i requisiti di qualità delle materie prime, la rifusione diretta dei trucioli di metallo sfuso sta gradualmente perdendo il suo vantaggio. I trucioli di alluminio bricchettato, i trucioli di rame, di acciaio e di ferro hanno maggiori probabilità di entrare in sistemi di riciclaggio stabili e di acquisto a lungo termine. Per le aziende di lavorazione dei metalli, quanto prima aggiornano il loro metodo di gestione dei trucioli, tanto più facile diventa ridurre le perdite di fusione e trasformare gli scarti di produzione in risorse metalliche riciclate di maggior valore.