Spessore di parete su tubi estrusi

Lo spessore di parete su tubi estrusi è una delle grandezze più importanti da controllare in un tubo, perché determina la sua resistenza alla pressione e ai carichi e, allo stesso tempo, il consumo di materiale. Uno spessore insufficiente, anche solo in un punto, indebolisce il tubo e ne mette a rischio la tenuta; uno spessore eccessivo è sicuro ma spreca materiale, con costi maggiori su grandi produzioni. La difficoltà è che lo spessore di parete non è visibile o misurabile dall’esterno con un semplice calibro, perché riguarda lo strato di materiale tra la superficie esterna e quella interna. Per misurarlo senza tagliare il tubo si usano tecniche capaci di sondare il materiale, tipicamente a ultrasuoni, applicabili anche in linea sul tubo in produzione. Questa pagina spiega perché lo spessore di parete è così importante e come si misura sui tubi estrusi.

Questa pagina appartiene all’area Estrusione, trafilatura e linee continue ed è una guida alla misura dello spessore di parete dei tubi.

Perché lo spessore di parete è critico

In un tubo lo spessore di parete è ciò che gli conferisce la capacità di resistere alla pressione interna, ai carichi esterni e alle sollecitazioni. La sua importanza è duplice. Da un lato, uno spessore insufficiente riduce la resistenza: un tubo troppo sottile può cedere sotto pressione o rompersi, e basta un punto più sottile per creare una zona di debolezza. Dall’altro, uno spessore eccessivo garantisce resistenza ma consuma più materiale del necessario, aumentando i costi, un aspetto rilevante su produzioni continue di grandi volumi. Il controllo dello spessore serve quindi a mantenerlo al minimo necessario ma sufficiente, entro la tolleranza prevista, e soprattutto uniforme lungo la circonferenza e la lunghezza del tubo. Un difetto tipico è l’eccentricità: se il foro non è centrato, la parete risulta più spessa da un lato e più sottile dall’altro, con il punto sottile che limita la resistenza. Per questo lo spessore va controllato in più punti della circonferenza. Trattandosi di produzione continua, il controllo in linea permette di correggere subito la centratura e lo spessore, evitando di produrre lunghi tratti di tubo con parete fuori specifica.

La misura a ultrasuoni senza tagliare il tubo

Poiché lo spessore di parete riguarda il materiale tra superficie esterna e interna, si misura con tecniche che sondano il materiale senza tagliarlo. La più usata è quella a ultrasuoni: una sonda invia un impulso sonoro nella parete, l’impulso viaggia nel materiale, si riflette sulla superficie interna e torna indietro; misurando il tempo di andata e ritorno e conoscendo la velocità del suono nel materiale, si ricava lo spessore. È una misura non distruttiva che non richiede di tagliare il tubo e può essere eseguita anche in linea, su più punti della circonferenza, per verificare uniformità ed eventuale eccentricità. Sui tubi metallici e plastici valgono principi analoghi, con l’accortezza di impostare la corretta velocità del suono per il materiale. La misura richiede in genere un mezzo di accoppiamento tra sonda e superficie, e la sonda va tarata su spessori di riferimento noti. Il controllo in linea dello spessore di parete permette di regolare la centratura e i parametri di estrusione per mantenere la parete uniforme e conforme, e di documentare lo spessore lungo la produzione. Grazie a questa misura, il tubo estruso ha la resistenza richiesta senza spreco di materiale.

Aspetto	Perché conta
Spessore minimo	Resistenza del tubo
Uniformità ed eccentricità	Nessun punto debole
Misura a ultrasuoni	Non distruttiva, senza tagliare

Affidabilità della misura

Per una misura dello spessore di parete affidabile contano la corretta velocità del suono impostata per il materiale, la taratura della sonda su riferimenti noti, e la misura in più punti della circonferenza. La velocità del suono va impostata per il materiale del tubo, perché da essa dipende il calcolo dello spessore dal tempo di volo. La sonda va tarata su spessori di riferimento e va garantito un buon accoppiamento con la superficie. Misurare su più punti della circonferenza permette di rilevare l’eccentricità e i punti più sottili, che determinano la resistenza. La misura va eseguita dove il tubo è stabile. Documentare gli spessori lungo la produzione rende la conformità dimostrabile. Grazie alla misura non distruttiva, tipicamente a ultrasuoni, dello spessore di parete, i tubi estrusi possono essere prodotti con la parete al minimo necessario ma uniforme e conforme, garantendo la resistenza richiesta senza spreco di materiale, e correggendo in linea la centratura e i parametri di processo.

• Lo spessore di parete determina la resistenza del tubo.
• Il punto più sottile limita la tenuta.
• L’eccentricità assottiglia la parete da un lato.
• Si misura a ultrasuoni, senza tagliare il tubo.
• Si controlla in più punti della circonferenza.

Dall’applicazione allo strumento: cosa serve in pratica

Questo tema appartiene all’area Estrusione, trafilatura e linee continue del ramo Applicazioni di misura e controllo, ed è collegato all’estrusione di profili e tubi e alle misure in estrusione di materie plastiche. La tecnologia di misura fa capo agli ultrasuoni.

Nel catalogo gli spessimetri per la misura dello spessore del materiale fanno capo ai controlli non distruttivi e spessimetri di materiale, nel Catalogo prodotti. Se devi misurare lo spessore di parete di tubi estrusi, il modulo di richiesta consente di ricevere un’indicazione mirata.