Carpenteria pesante

La carpenteria pesante è un settore fondamentale dell’ingegneria e dell’edilizia che si occupa della progettazione, fabbricazione e assemblaggio di strutture metalliche di grandi dimensioni e notevole peso. Queste strutture sono destinate a sopportare carichi elevati e a resistere a sollecitazioni complesse, costituendo l’ossatura portante di opere di ingegneria civile e industriale.

Caratteristiche Distintive della Carpenteria Pesante

Ciò che distingue la carpenteria pesante da quella leggera o media è principalmente:

• Dimensioni e Peso: Si lavorano profilati e lamiere di spessore e sezioni molto maggiori, con pesi che possono variare da tonnellate a decine o centinaia di tonnellate per singolo elemento assemblato.
• Materiali: Predominano l’acciaio strutturale (come S235, S275, S355, ecc., con diverse classi di resilienza) e, in misura minore, leghe speciali. La scelta del materiale è dettata dalle proprietà meccaniche richieste, dalla resistenza alla corrosione e dalle condizioni ambientali.
• Processi Produttivi Complessi: Richiede macchinari specializzati e di grandi dimensioni (calandre di grosso spessore, presse piegatrici ad alta potenza, saldatrici robotizzate, impianti di taglio laser/plasma di grande formato).
• Precisione e Qualità: Nonostante le grandi dimensioni, la precisione è cruciale per garantire l’accoppiamento dei componenti e la stabilità strutturale. I controlli qualità (es. controlli non distruttivi sulle saldature) sono rigorosi.
• Competenze Specialistiche: Richiede personale altamente qualificato: ingegneri strutturisti, progettisti CAD/CAM, saldatori certificati, operatori di macchine CNC esperti e montatori specializzati.

Processi Tipici della Carpenteria Pesante

La realizzazione di un’opera di carpenteria pesante segue un ciclo di vita ben definito:

1. Progettazione e Calcolo Strutturale:
   • Fase iniziale in cui ingegneri strutturisti calcolano le sollecitazioni a cui sarà sottoposta la struttura (carichi statici, dinamici, vento, sisma) e dimensionano i singoli elementi.
   • Vengono redatti disegni tecnici dettagliati (CAD 2D/3D) e modelli FEM (Finite Element Method) per simulazioni avanzate.
2. Acquisizione e Preparazione Materiali:
   • Acquisto di lamiere, profilati (IPE, HEA, HEM, UPN, angolari, piatti) e tubi strutturali conformi alle specifiche.
   • Pulizia, raddrizzatura e tracciatura dei pezzi.
3. Taglio e Lavorazione:
   • Taglio: Avviene con tecnologie ad alta precisione come il taglio laser, il taglio plasma, l’ossitaglio (per grandi spessori) o la punzonatura per creare le forme desiderate dai semilavorati.
   • Piegatura e Calandratura: Per creare elementi curvi o conici, si utilizzano presse piegatrici di grande tonnellaggio o calandre di elevata capacità (spesso a 4 rulli per spessori elevati).
   • Foratura e Fresatura: Per realizzare fori per bulloni o fresature per giunzioni.
4. Saldatura:
   • Una delle fasi più critiche. Le saldature sono eseguite da saldatori certificati (es. in conformità con UNI EN ISO 9606-1) utilizzando processi come MIG/MAG, TIG, Elettrodo Rivestito (SMAW) o arco sommerso (per grandi spessori e lunghezze).
   • Si utilizzano spesso posizionatori e manipolatori per ottimizzare la posizione di saldatura e saldatrici robotizzate per lavori ripetitivi e di alta qualità.
5. Controlli Qualità (CQ/NDT):
   • Durante e dopo la saldatura, vengono effettuati controlli non distruttivi (NDT) per verificare l’integrità delle saldature:
     • Esame visivo (VT): Il più comune.
     • Liquidi penetranti (PT): Per difetti superficiali.
     • Magnetoscopia (MT): Per difetti superficiali e sub-superficiali su materiali ferromagnetici.
     • Ultrasuoni (UT): Per difetti interni.
     • Radiografia (RT): Per difetti interni e critici.
6. Finitura Superficiale:
   • Sabbiatura o Granigliatura: Per preparare la superficie alla verniciatura, rimuovendo ruggine e scorie.
   • Verniciatura: Applicazione di cicli di verniciatura (fondo, intermedio, finitura) per proteggere la struttura dalla corrosione, spesso specifici per l’ambiente di destinazione (C1, C2, C3, C4, C5 a seconda della ISO 12944).
7. Assemblaggio e Montaggio:
   • I vari componenti prefabbricati vengono assemblati in officina e/o trasportati in cantiere per il montaggio finale tramite bullonatura o saldatura in sito. Il montaggio richiede mezzi di sollevamento potenti (autogru, carroponti).