Requisiti pirometrici AMS 2750F: cosa cambia per gli equipaggiamenti dei forni per trattamenti termici

Negli articoli precedenti abbiamo introdotto le novità della AMS (Aerospace Material Specifications) 2750 revisione F e abbiamo analizzato il SAT alternativo ed il SAT comparativo.

Cosa cambia nella AMS 2750F per l’equipaggiamento della strumentazione dei forni per trattamenti termici?

La Classe e Tipo di strumentazione rimangono sostanzialmente invariati, tranne che nei seguenti tre punti.

Prima variazione: decimali delle temperature

Sono stati aggiunti i decimali all'elenco delle classi, quindi dobbiamo abituarci a scrivere 6,0°C e non 6°C.

Quando si parla di classe degli impianti di trattamento termico, in pratica si indica l’uniformità di temperatura dell’impianto, come indicato dalla tabella 11 della norma.
La norma indica 6 classi (dalla 1 alla 6), ma per l’industria aerospace solo le prime 5 sono applicabili.

Tabella 11 - Tolleranze di uniformità della classe del forno

(*) Alcune autorità di progettazione richiedono tolleranze di uniformità della temperatura di ± 5,0°C e ± 7,0°C rispettivamente per la classe 2 e la classe 3.

Seconda variazione: le classi di forno per trattamenti termici 2 e 3

Confermati ±5,0°C per la Classe 2 e ±7,0°C per la Classe 3, infatti la nuova AMS2750F ha accettato la dichiarazione in vigore del Task Group Nadcap del Trattamento Termico (HTTG).

Questo è un requisito importante per i costruttori europei che erano costretti a classificare gli impianti ad una classe inferiore per soddisfare il requisito di uniformità richiesto dalle specifiche tecniche di processo e/o dalle specifiche del materiale.
Molti costruttori europei, e non solo, avevano in passato convertito in ±5°C oppure in ±5,5°C un requisito specificato in gradi Fahrenheit ±10°F della scala di misura della temperatura utilizzato negli Stati Uniti d’America.
Quindi l'interpretazione corretta è che per soddisfare ±5°C oppure ±5,5°C occorre un forno per trattamenti termici di classe 1 e conseguentemente occorre rispettare le frequenze più onerose di controllo dei forni per trattamenti termici di classe 1.
Pertanto, con la revisione F della AMS 2750 è possibile utilizzare le frequenze di controllo della classe superiore, ma bisogna rispettare durante la prova di uniformità della temperatura il requisito ±5°C oppure ±5,5°C.

Questo permette un risparmio nei controlli.

Quanto sopra è applicabile anche per il requisito di ±7°C dove è possibile utilizzare le frequenze della classe 3 (±8,0°C), corrispondente a ±15,0°F.

Terza variazione: tipi di strumentazione degli impianti di trattamento termico

Quando si parla del Tipo di Strumentazione degli impianti di Trattamento Termico, in pratica si indica il tipo di equipaggiamento dell’impianto, quindi il numero di sensori di temperatura ed il numero di strumenti ad essi collegati. 

La norma indica 6 tipi di strumentazione (identificati dalla lettera A alla E), ma per l’industria aerospace la strumentazione tipo E non è applicabile.

Questi di seguito sono elencati i 6 tipi di strumentazione (i refrigeratori ed i sistemi di spegnimento hanno un requisito separato):

• Tipo A (la più pregiata, utilizzata anche nei forni sottovuoto)
• Tipo B (maggiormente utilizzata nei forni sottovuoto)
• Tipo C (tipicamente richiesta per TT leghe Al)
• Tipo D (maggiomente utilizzata)
• Tipo D+ (nuovo requisito)
• Tipo E (non utilizzata nell’industria “Aerospace”)
• Refrigeratori e sistemi di spegnimento

Con la AMS2750F è stata introdotta una nuova strumentazione, quella di tipo D+, da non confondere con quella richiesta dalla norma del gruppo Safran (la PR-0011), da cui differisce sostanzialmente (gli utenti devono saper distinguere sulle procedure interne).

La strumentazione tipo D+ secondo AMS 2750F richiede:

• oltre alla strumentazione base che caratterizza il tipo D, un sensore di registrazione aggiuntivo posizionato ad una distanza di almeno 76 mm dal sensore di controllo;
• inoltre, il sensore di registrazione aggiuntivo deve essere di tipo diverso da quello di controllo.
  Ad esempio se per il sistema di controllo è stato utilizzato un sensore di tipo S, il sensore di registrazione aggiuntivo che caratterizza la strumentazione tipo D+ può essere di tipo N, e viceversa. Senz’alcuna distinzione tra sensori in metallo nobile e sensori in metallo base.

È permesso utilizzare il sensore di sovra-temperatura come sensore aggiuntivo di registrazione per caratterizzare la strumentazione tipo D+.

Con la AMS 2750 rev. F, tutti gli equipaggiamenti di spegnimento devono avere un sistema di registrazione delle temperature. Quindi questo vuol dire che non solo i sistemi ad immersione devono essere equipaggiati di registrazione, ma anche altri sistemi come lo spegnimento a doccia/spruzzo.

Infine, la nuova norma permette un’importante semplificazione per quanto riguarda l'applicazione dei sensori di registrazione caldo (High) & freddo (Low) e dei sensori di carico per strumentazione di Tipo A e C su impianti multi-zone di controllo.
Infatti, con l’applicazione del nuovo requisito, in caso di impianto a multi-zona di controllo non è più richiesto duplicare i sensori di registrazione caldo (High) & freddo (Low) e sensori di carico per il numero di zone di controllo, ma viene considerato una unica zona. Tuttavia, questo requisito può essere applicato per

1. impianti con un volume inferiore a 6.4 m3,
2. la dimensione più lunga di profondità/altezza/larghezza non può superare 3 volte qualsiasi altra dimensione.

Nel prossimo articolo andremo ad illustrare la taratura della strumentazionedi processo (Controllo e Registrazione).