Come si producono i profilati metallici?

Dalla materia prima al prodotto finito: tutto quello che c’è da sapere sulla produzione dei profilati metallici

I profilati metallici sono barre di metallo dalla sezione trasversale costante, disponibili in una vasta gamma di forme e dimensioni standardizzate, che offrono una combinazione ottimale di resistenza meccanica, leggerezza e versatilità.
Nell’ambito della carpenteria metallica svolgono un ruolo fondamentale nella realizzazione di strutture portanti, travi, colonne e di una miriade di altri componenti strutturali, ma anche nella costruzione di macchinari e veicoli di diverso genere. Grazie alla loro capacità di sopportare carichi elevati, resistere alle sollecitazioni meccaniche e garantire la stabilità delle strutture, vengono spesso utilizzati come ossatura portante di edifici, ponti, impianti industriali e molte altre costruzioni.

Possono essere tagliati, saldati, forati e assemblati mediante bullonatura o altri sistemi di connessione, consentendo la realizzazione di strutture complesse in tempi rapidi e con elevata precisione. Inoltre, la durabilità e resistenza alla corrosione dei profilati assicurano una lunga durata nel tempo, riducendo i costi di manutenzione e garantendo la sicurezza delle costruzioni.

Vediamo più nel dettaglio che cosa sono i profilati metallici, a cosa servono e come si producono.

Cosa sono i profilati metallici e a cosa servono

I profilati metallici sono elementi strutturali largamente utilizzati nell’architettura moderna, caratterizzati da una sezione trasversale costante lungo tutta la loro lunghezza. Ottenuti in genere attraverso processi di laminazione a caldo o a freddo, oppure mediante trafilatura o estrusione, questi componenti metallici si distinguono per la loro resistenza e versatilità, caratteristiche che li rendono indispensabili in un’ampia gamma di applicazioni.

La versatilità dei profilati metallici è evidente nell’ampia gamma di forme e dimensioni disponibili, che spaziano dai semplici profili a L, U o T ai profili con complesse sezioni cave o tubolari. Questa varietà consente di scegliere la soluzione ottimale per ogni specifica esigenza, ottimizzando la distribuzione delle tensioni e garantendo la massima efficienza strutturale. Inoltre, la possibilità di scegliere tra diversi materiali, come acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, alluminio o altre leghe metalliche, permette di adattare le proprietà dei profilati alle specifiche condizioni di utilizzo, tenendo conto di fattori come la resistenza alla corrosione, la conducibilità termica o elettrica e il peso.

Oltre al loro ruolo strutturale i profilati metallici trovano impiego anche in altre applicazioni, come la realizzazione di telai e componenti per macchine, guide per sistemi di trasporto e molto altro. La loro facilità di lavorazione e assemblaggio, unita alla possibilità di essere saldati, imbullonati o uniti mediante altri sistemi di connessione, li rende adattabili alle più diverse esigenze progettuali.

Le diverse tipologie di profilati metallici

I profilati metallici possono essere realizzati con forme e dimensioni differenti a seconda della tipologia di utilizzo e del settore a cui sono destinati. I profilati standard comprendono in genere:

• profilati a L (o angolari), caratterizzati da una sezione a forma di “L”, che vengono ampiamente utilizzati per la realizzazione di angolari, telai, rinforzi e strutture leggere;
• profilati a U, con una sezione a forma di “U”, che offrono una maggiore resistenza alla flessione rispetto ai profilati a L e sono spesso impiegati per la costruzione di travi, colonne e guide;
• profilati a T: la loro sezione a forma di “T” li rende ideali per la realizzazione di travi, solai, telai e altre strutture che richiedono una buona resistenza alla flessione e alla torsione;
• Profilati a H, conosciuti anche come “travi HEA” o “travi IPE”, presentano una sezione a forma di “H” e sono ampiamente utilizzati nel settore edile e nella carpenteria metallica per la realizzazione di strutture portanti, colonne e travi;
• profilati tubolari: di forma circolare, quadrata o rettangolare, offrono un’elevata resistenza alla torsione e sono impiegati in applicazioni come strutture leggere, telai, impianti idraulici e meccanici;
• profilati piatti, costituiti da lamiere piane di diverso spessore, sono utilizzati per la realizzazione di rivestimenti, pannelli, elementi di connessione e altre applicazioni che richiedono una superficie piana.

Oltre ai profilati standard, è possibile realizzare profilati metallici su misura, con forme e dimensioni personalizzate in base alle specifiche esigenze del progetto. Questa soluzione offre una maggiore flessibilità progettuale e consente di ottimizzare l’utilizzo del materiale, riducendo gli sprechi e i costi di produzione. I profilati su misura trovano impiego in settori come l’automotive, l’aerospaziale, l’industria meccanica e in tutte quelle applicazioni che richiedono soluzioni specifiche e non reperibili tra i profilati standard.

La scelta della tipologia di profilato metallico più adatta dipende da numerosi fattori, tra cui il carico applicato, le condizioni ambientali e le esigenze estetiche. Un’attenta valutazione di questi aspetti, unita alla consulenza di esperti del settore, può consentire di individuare la soluzione ottimale per ogni progetto, garantendo la massima efficienza, sicurezza e durabilità delle strutture.

Tecniche di produzione dei profilati metallici

La produzione di profilati metallici è un processo complesso, che può essere svolto con diverse tecniche, ognuna delle quali offre vantaggi specifici in termini di precisione dimensionale, proprietà meccaniche e adattabilità a diverse forme e dimensioni. Tra le principali tecniche produttive troviamo:

• laminazione a caldo: questo processo prevede il riscaldamento del metallo a temperature elevate, superiori alla sua temperatura di ricristallizzazione (in genere tra i 1000 e i 1300°C), e il suo successivo passaggio attraverso una serie di rulli che lo deformano plasticamente, conferendogli la forma desiderata. La laminazione a caldo è particolarmente adatta per la produzione di profilati di grandi dimensioni e spessori, garantendo un’elevata produttività e un buon controllo delle proprietà meccaniche;
• laminazione a freddo: simile alla laminazione a caldo, questo processo avviene a temperatura ambiente o leggermente superiore, consentendo di ottenere profilati con tolleranze dimensionali più strette e una migliore finitura superficiale. La laminazione a freddo è ideale per la produzione di profilati di piccole dimensioni e spessori sottili, spesso utilizzati per applicazioni che richiedono elevata precisione e qualità estetica;
• estrusione: in questo processo, un lingotto di metallo riscaldato viene forzato a passare attraverso una matrice, assumendo la forma della sezione trasversale della matrice stessa. L’estrusione consente di ottenere profilati con geometrie complesse e cavità interne, offrendo una grande flessibilità progettuale. È particolarmente adatta per la produzione di profilati in alluminio e altre leghe non ferrose;
• trafilatura: questa tecnica prevede il passaggio di un filo o barra metallica attraverso una filiera, una matrice con un foro di dimensioni inferiori rispetto alla sezione iniziale del materiale. La trafilatura consente di ottenere profilati con elevata precisione dimensionale e finitura superficiale, ma è limitata a forme relativamente semplici e dimensioni ridotte.

Anche in questo caso la scelta della tecnica produttiva dipende da diversi aspetti, tra cui il tipo di metallo, la forma e le dimensioni del profilato desiderato, le proprietà meccaniche richieste e i volumi di produzione. Spesso, diverse tecniche vengono combinate per ottenere il risultato finale, ad esempio la laminazione a caldo seguita da una trafilatura a freddo per migliorare la precisione dimensionale.

Principali ambiti di utilizzo dei profilati metallici

Come abbiamo visto, grazie alla loro versatilità e alle eccellenti proprietà meccaniche i profilati metallici trovano impiego in un’ampia gamma di settori e possono essere utilizzati per diverse applicazioni industriali e civili.
Nel settore edile e nella carpenteria metallica sono elementi imprescindibili per la realizzazione di strutture portanti, travi e colonne. La loro resistenza, leggerezza e facilità di assemblaggio li rendono ideali per la costruzione di edifici, ponti e capannoni industriali, garantendo sicurezza e durabilità nel tempo.
Inoltre, grazie alle loro particolari caratteristiche, vengono spesso utilizzati per realizzare infissi, serramenti, facciate continue e rivestimenti, coniugando funzionalità ed estetica e offrendo soluzioni personalizzate per ogni progetto architettonico.

Nell’industria meccanica i profilati vengono impiegati principalmente per la produzione di macchinari e attrezzature, ma anche per la realizzazione di componenti di diverse tipologie, come componenti per veicoli industriali o per trasporto vetture. La loro leggerezza e resistenza consentono di migliorare l’efficienza energetica e la sicurezza dei veicoli, riducendo il peso complessivo e aumentando la capacità di assorbimento degli urti.

Nell’industria manifatturiera i profilati metallici trovano applicazione invece nella costruzione di macchinari, impianti, scaffalature industriali e sistemi di trasporto, grazie alla loro capacità di resistere a sollecitazioni meccaniche, vibrazioni e carichi elevati, garantendo la durabilità e l’affidabilità delle strutture anche in ambienti di lavoro gravosi. La loro versatilità permette di realizzare strutture modulari e adattabili alle diverse esigenze produttive, consentendo anche una facile riconfigurazione degli impianti in caso di modifiche o ampliamenti.