UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA

Facoltà di Ingegneria

Corso di laurea in Ingegneria Meccanica

Tesi di laurea

Ottimizzazione del trattamento termico delle cremagliere “deep hardened” in un progetto Six

Sigma

Candidato

Francesco Grillo

Relatori:

Prof. Adriano Solina

Ing. Ranieri Giuliani

25 Ottobre 2005

Titolo della tesi

Ottimizzazione del trattamento termico delle cremagliere “deep hardened” in un progetto Six Sigma

di

Francesco Grillo

Tesi proposta per il conseguimento del

titolo accademico di

DOTTORE IN INGEGNERIA MECCANICA

presso la

Facoltà di Ingegneria

della

Università degli Studi di Pisa

25 Ottobre 2005

Autore:

Francesco Grillo

Approvata da:

Prof. Adriano Solina

Ing. Ranieri Giuliani

INDICE:

CAPITOLO 1: INTRODUZIONE

ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È DEFINITO.

1.1

C

E

.

I

.

1.2

M

E

.

I

.

CAPITOLO 2: LA MULTINAZIONALE TRW

ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È

DEFINITO.

2.1

I

E

.

I

.

2.2

L

E

.

I

.

2.3

TRW

A

E

.

I

.

2.4

TRW

I

E

.

I

.

2.5

S

L

E

.

I

.

CAPITOLO 3: TRATTAMENTI DI TEMPRA INDUSTRIALE

ERRORE. IL

SEGNALIBRO NON È DEFINITO.

3.1

T

E

.

I

.

3.2

T

E

.

I

.

3.3

E

E

.

I

.

3.4

T

E

.

I

.

3.5

D

’

E

.

I

.

3.6

G

E

.

I

.

3.7

S

E

.

I

.

CAPITOLO 4: IL RAFFREDDAMENTO NEI TRATTAMENTI TERMICI

ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È DEFINITO.

4.1

I

E

.

I

.

4.2

C

E

.

I

.

4.3

A

E

.

I

.

4.4

S

INDUSTRIALI

E

.

I

.

4.5

D

E

.

I

.

4.6

T

E

.

I

.

4.7

C

E

.

I

.

CAPITOLO 5: PROVE CONOSCITIVE

ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È

DEFINITO.

5.1

C

E

.

I

.

5.2

A

“

”

E

.

I

.

5.3

C

E

.

I

.

CAPITOLO 6: LE ORIGINI DEL SIX SIGMA

ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È

DEFINITO.

6.1

I

E

.

I

.

6.2

Q

E

.

I

.

CAPITOLO 7: FASI E STRUMENTI DI UN PROGETTO SIX SIGMA

ERRORE.

IL SEGNALIBRO NON È DEFINITO.

7.1

D

E

.

I

.

7.2

M

E

.

I

.

7.3

A

E

.

I

.

7.4

I

E

.

I

.

7.5

C

E

.

I

.

CAPITOLO 8: ANALISI DELLA PRODUZIONE PRE-SERIE

ERRORE. IL

SEGNALIBRO NON È DEFINITO.

8.1

D

-

E

.

I

.

8.2

G

-

E

.

I

.

8.3

A

E

.

I

.

8.4

A

E

.

I

.

CAPITOLO 9: CONCLUSIONI

ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È DEFINITO.

9.1

A

E

.

I

.

9.2

R

E

.

I

.

9.3

O

E

.

I

.

APPENDICE:

ERRORE. IL SEGNALIBRO NON È DEFINITO.

A:

T

E

.

I

.

B:

R

E

.

I

.

C:

G

E

.

I

.

D:

S

E

.

I

.

E:

R

G

E

.

I

.

F:

F

S

E

.

I

.

G:

T

E

.

I

.

Riassunto analitico:

Il presente studio è stato svolto in collaborazione con lo stabilimento di Livorno di “TRW Italia” e

si propone l’obiettivo di ottimizzare il rendimento della linea su cui vengono prodotte le

cremagliere “deep hardened”. Tali cremagliere sono usate nei sistemi di asservimento

elettro-meccanico che intervengono durante la sterzata delle autovetture “Fiat Punto” ed “Opel Corsa”.

Lo studio si è focalizzato sulla fase più critica del processo: il trattamento termico della dentatura.

Nell’operazione di tempra si generano deformazioni significative del particolare che vengono

corrette nella successiva fase di raddrizzatura. Nella produzione di pre-serie si sono registrati tempi

ciclo della fase di raddrizzatura molto elevati, tali tempi hanno evidenziato che questa operazione

rappresenta il “collo di bottiglia” della cella produttiva.

Dopo una ricerca sullo stato dell’arte dei trattamenti di tempra industriali, è stata eseguita una serie

di prove sperimentali (DOE) che, insieme alle informazioni raccolte, hanno permesso di trovare il

“setup” ottimale del processo.

Successivamente, la sperimentazione si è focalizzata sulla conferma dei risultati e sulla valutazione

della stabilità del nuovo processo. Una delle prove più interessanti è stata la sensorizzazione di una

cremagliera con delle termocoppie. I dati registrati in questa prova hanno permesso di costruire una

curva di raffreddamento specifica, confermando che le nuove impostazioni del processo sono quelle

ottimali per ridurre le deformazioni della cremagliera, indotte durante il trattamento termico.