Nella fabbricazione dei metalli, l’autofrettage si riferisce al processo mediante il quale i recipienti a pressione in metallo sono sottoposti a enormi quantità di pressione per rafforzare il recipiente per uso industriale. Questo processo aumenta anche la durabilità del metallo che costituisce il recipiente. L’obiettivo del processo di autofrettage è di indurre uno stress residuo di compressione per trovare il punto di pressione in cui il metallo inizia a piegarsi. Dopo aver trovato il limite elastico massimo, il recipiente a pressione viene riesaminato e riconfigurato per aumentare la quantità di sollecitazione residua di compressione che può sopportare in un utilizzo futuro, prevenendo l’affaticamento.
Ci sono diversi passaggi per il processo di fabbricazione del metallo autofrettage. Innanzitutto, la parte metallica viene posizionata in un dispositivo da un membro del team di ricerca e sviluppo dell’impianto o da una macchina. Successivamente, viene utilizzato uno scudo di sicurezza per proteggere l’operatore da eventuali sottoprodotti che possono essere prodotti dal processo di autofrettage. Una volta che lo scudo è sicuro, la nave sarà riempita con acqua o una sostanza a base di petrolio. Infine, una macchina che intensifica la pressione applicherà pressione alla parte, la manterrà per diversi secondi e rilascerà la pressione applicata.
Un componente è stato autofrettato una volta che questo processo passo dopo passo ha attraversato diversi cicli. Successivamente, gli scienziati di ricerca e sviluppo registrano dati importanti, come la quantità di pressione applicata, il limite elastico e altro ancora. Il software specializzato viene utilizzato per raccogliere informazioni sui controlli statistici durante il processo. La tecnica dell’autofrettage consente al team di pre-sollecitare una serie di componenti e di condizionarli per gestire qualsiasi stress a cui possono essere sottoposti durante il funzionamento, sia a causa di pressione, temperatura o stress di utilizzo ripetitivo.
Il metallo autofrettato subisce una pressione estrema che è abbastanza alta da piegare la parte del recipiente a pressione, ma non abbastanza alta da rompere o rompere effettivamente la parte. Oltre all’utilizzo in settori in cui i recipienti pressurizzati sono fondamentali, come l’industria aeronautica e petrolchimica, l’autofrettage è ancora utilizzato nella produzione di canne di fucile. In effetti, la storia dell’autofrettaggio inizia con le milizie francesi nel 1800, che usarono la tecnica per ottimizzare la durata e la durata di conservazione delle loro pistole e canne.
Le applicazioni pratiche di questa tecnica sono numerose. Viene utilizzato per condizionare tubi pesanti che subiscono un carico ripetitivo e ciclico e quindi sono soggetti a usura e rotture. I componenti più diffusi che utilizzano questo tipo di tubi pesanti includono: binari del carburante e tubazioni del carburante, cilindri idraulici, componenti del giacimento petrolifero, cilindri a getto d’acqua e valvole di ritegno.