Tornitura T ornitura La tornitura ha lo scopo di ottenere superfci assialsimmetriche, flet fletta tatture ure inter nterne ne ed es este terrne o anch anche e sup super erfc fcii pia piane. ne. È una una lavorazione semplice ed economica, sia come macchina (tornio) che utensile. • -
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Cinematica: Moto di taglio: rotatorio, posseduto dal pezzo, e parametro relativo è la velocit di taglio !v" #metri$minuto% #metri$minuto% (&''') Moto di alimentazione: rettilineo o curvilineo, posseduto dall*utensile, con parametro relativo l*avanzamento !a" #mm$giro% #mm$giro% (','&',&) Moto di appostamento: rettilineo, posseduto dall*utensile, regola la posizione dell*utensile rispetto al pezzo, caratterizzato dal parametro !p" pro+onit di passata #mm% (',-') Moto di lavoro:
elicoidale
ini initura tura ssup uper erfc fciial ale: e: La rug rugos osiit dipen ipende de dal dalll*a *ava vanz nzam amen entto e dal raggio di raccordo dei taglienti dell*utensile/ si otterr una superfcie pi0 ruvida aumentando !a" o diminuendo il raggio di raccordo/
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or orze ze e pot poten enze ze:: La +orz +orza a gene genera rata ta dall dall*o *ope pera razi zion one e di di tor torni nitu tura ra si pu1 dividere in tre componenti: orza di avanzamento (2) orza di repulsione ( r) orza di taglio ( t) La potenza è data dal prodotto vettore tra la risultante delle tre componenti e la velocit velocit di taglio: 3 4 F 2 V . Considerando la velocit di repulsione (5 r) nulla e la velocit di avanzamento molto minore della velocit di taglio, alla fne, l*e6uazione si pu1 approssimare approssimare a: 3 4 t 5t . La +orza di taglio pu1 essere calcolata con il metodo della pressione specifca e le +ormule di 7ronen8erg. 7ronen8erg. r
oratura • -
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Cinematica: Moto di taglio: rotatorio, posseduto dall*utensile/ parametro, velocit di taglio v t 4 9 n d$-''' #metri$minuto% (n 4 giri$minuto)/ Moto di alimentazione: rettilineo , relativo utensilepezzo/ parametro, avanzamento !a" #mm$giro%/ Moto di appostamento: è posseduto dal pezzo o dall;utensile e serve per +ar coincidere l;asse dell;utensile con 6uello del +oro Moto di lavoro:
elicoidale
L*utensile: La punta elicoidale è +ormata da due scanalature che permettono l*eva6uazione del truciolo e +anno arrivare il due angoli ? e @ sono scelti in modo da ottimizzare la resistenza meccanica, l*evacuazione dei trucioli e per controllare le +orze generate. L*operazione di +oratura deve essere preparata prima con un*operazione di centratura mediante, appunto, la punta di centraggio. Auest*operazione consente di centrare la punta elicoidale con l*asse del +oro. La punta elicoidale ha una 8assa 6ualit di lavorazione, con scarse tolleranze (>T--) e rugosit superfciale B a 4 Dm. 3er migliorare 6ueste 6ualit si +a ricorso a operazioni di alesatura o 8arenatura, dove si possono raggiungere tolleranze >TE e rugosit di ',F Dm. orze e potenze: Coppia
C =
aD
2
8000
pt
3otenza
2 π n
P= C
60
resatura Le operazioni di +resatura permettono di ottenere una vasta gamma di superfci, tra cui: superfci piane, scanalature, smussi, spallamenti ecc... . • -
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Cinematica: Moto di taglio: rotatorio, posseduto dall*utensile/ parametro, velocit di taglio !v t" #metri$minuto%/ Moto di alimentazione: rettilineo o curvilineo, posseduto dal pezzo o dall*utensile/ parametro, avanzamento !a" #mm$minuto%/ Moto di appostamento: è posseduto dal pezzo o dall;utensile necessario per regolare lo spessore di soprametallo da asportare Moto di lavoro:
elicoidale
Le +rese: Ggni dente è assimila8ile a un utensile monotagliente, con taglienti disposti su vari tipi di superfci (cilindriche, piane, coniche, ecc..)/ pu1 essere:
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H denti +resati: di comune impiego, si aIlano sul fanco con angoli e numero di denti in 8ase alla lavorazione/ H denti spogliati: i denti, usurandosi, non variano la geometria e possono essere aIlati. L*angolo di spoglia superiore nullo comporta elevate +orze di taglio e avanzamenti limitati e 6uindi scarsa produttivit. Jono impiegati per la realizzazione di ruote dentate, flettature, ecc.. . Ksistono diverse tipologie di +rese legate a +orma e dimensione del dente:
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rese cilindriche: utilizzate per realizzare superfci piane, con asse di rotazione parallelo alla superfcie da lavorare/
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Cilindriche+rontali: 3er la lavorazione contemporanea di due superfci ortogonali, con asse di rotazione perpendicolare alla superfcie da lavorare/ H disco a tre tagli: per la realizzazione di scanalature rettangolari/ Hd angolo: con denti situati su superfci coniche. resatura peri+erica:L*asse di rotazione è parallelo alla superfcie di lavoro/ il taglio pu1 essere: -
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iscorde: > denti inizialmente strisciano sul materiale causando pi0 calore e dissipando potenza/ inoltre si genera una +orza verso l*alto e in opposizione all*avanzamento che tende a +ar distaccare il pezzo dalla macchina. Lo spessore del truciolo cresce da zero ad !a" (avanzamento)/ Concorde: > denti urtano sul materiale e lo spessore di truciolo decresce da !a" a zero/ non c*è strisciamento, che vuol dire minore usura dei denti, e si genera una +orza verso il 8asso concorde all*avanzamento che sta8ilizza il pezzo sulla macchina. È 6uindi pre+erita rispetto alla discorde.
resatura +rontale: L*asse di rotazione è ortogonale alla superfcie da lavorare e lo spessore di truciolo è poco varia8ile tra l*ingresso e l*uscita del dente. Come nella tornitura, la 6ualit della superfcie dipende dall*avanzamento e dagli angoli dell*utensile. La +orza pu1 essere scomposta in una componente ortogonale alla direzione di avanzamento e una parallela, 6uest*ultima, per avere sta8ilit nella lavorazione deve essere contraria all*avanzamento. >l diametro della +resa deve essere dal ' al E' per cento pi0 grande del pezzo da lavorare, 6uesto per avere un*uni+ormit di spessore del truciolo e 6uindi miglio regolarit di +unzionamento. Bispetto alla +resatura peri+erica, 6uella +rontale ha diversi vantaggi 6uali, maggior numero di denti in presa, minori vi8razioni dovute a +orze pi0 regolari ed è, in genere, pi0 produttiva.
Bettifca Consiste nell*asportare soprametallo sotto +orma di molti trucioli di piccolissime dimensioni tramite una mola, cos da ottenere superfci di elevata fnitura e precisione. Ji possono rettifcare tutte le superfci otteni8ili per tornitura o +resatura/
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La mola: È un utensile pluritagliente costituito da un elevato numero di grani a8rasivi che possono essere naturali o artifciali e hanno un*elevata durezza. > grani a8rasivi sono tenuti insieme da un legante la cui scelta dipende dalle +orze in gioco e dalla velocit di esecuzione/ per alte velocit si utilizza un legante a 8ase di resina, mentre a 8asse velocit è a 8ase ceramica. Gperazione +ondamentale è il per+etto centraggio della mola all*asse di rotazione della macchina, cos da evitare vi8razioni dannose alla fnitura. La mola pu1 su8ire un trattamento di ravvivatura riducendo lievemente il diametro.
L*utensile •
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Materiali Nli utensili possono essere in: Hcciaio legato: >n particolare in acciaio rapido (OJJ) o super rapido, con temperature di esercizio massime di P''QC/ Leghe +use (stelliti): Co8alto, Cromo e Tungsteno. Oanno un*elevata resistenza all*usura ma sono anche molto +ragili. 3ossono lavorare fno a F&'QC/ Car8uri metallici sinterizzati: Klevata durezza a caldo e resistenza all*usura, ma con scarsa, portano le temperature di taglio oltre i -'''QC/ Materiali ceramici: Besistenza a sollecitazioni di compressione, sono utilizzati per la lavorazione di materiali molto duri/ tuttavia sono molto +ragili. Consentono di lavorare con velocit di taglio molto alte/ Cermets: È una +usione tra una componente ceramica e una metallica, ottenendo una struttura con la tenacit tipica dei metalli e durezza e re+rattariet del materiale ceramico. Ron pi0 utilizzato/ iamante: Massima durezza ma anche estrema +ragilit. Consente di asportare trucioli di piccole dimensioni a velocit di taglio molto elevate. Romenclatura
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Hngoli Caratteristici Nli angoli principali sono classifcati in: Hngoli della sezione normale: S Hngolo di spoglia in+eriore: >nnn+luenza la ro8ustezza dell*utensile. V U V S 4 W'Q
Hngoli del proflo:
X
Hngolo del tagliente principale: >nnsieme a X determina la ro8ustezza della punta/ Z Hngolo dei taglienti: etermina il proflo del solco sulla superfcie lavorata e 6uindi la fnitura superfciale/ [ Hngolo d*inclinazione del tagliente principale: Rotevole inn
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Hngoli di registrazione: \ e \* del tagliente principale e secondario: eterminano la geometria della superfcie lavorata e la rugosit teorica
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]sura L*utensile non mantiene la geometria iniziale a causa delle sollecitazioni meccaniche, termiche e chimiche cui è sottoposto. > meccanismi principali di usura sono: -
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H8rasione: ovuta allo scorrimento del truciolo e all*azione di particelle metalliche dure contenute nel materiale da lavorare/ i^usione: 3assaggio di atomi dall*utensile al pezzo, +avorita alle alte temperature/ Gssidazione: ormazione di ossidi +acilmente asporta8ili dal truciolo/ Hdesione: enomeno del tagliente di riporto e+ormazione plastica e +atica: ovuta alle sollecitazioni meccaniche/ Le +orme pi0 comuni di usura sono: l*usura sul fanco, che si ri
L*usura aumenta con tempi di contatto pi0 lunghi e velocit di taglio elevate. È possi8ile ricavare sperimentalmente una relazione che lega la durata dell*utensile alla velocit di taglio/ l*e6uazione di TaYlor: v t T
n =
V 1
ove !n" è un coeIciente che dipende dai materiali dell*utensile e del pezzo/ !5-" è una costante che dipende dagli altri parametri di taglio/ Hltri +attori che in
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Tagliente di riporto >n particolari condizioni il truciolo si !attacca" al petto dell*utensile a causa dell*attrito adesivo che si genera su di esso. Auesto +enomeno avviene per velocit di lavorazione 8assa, ed è +avorito 6uando l*angolo S è piccolo e il materiale da lavorare ha un*elevata tendenza all*incrudimento. >l tagliente di riporto aumenta l*usura dell*utensile a causa dello strisciamento sul petto di materiale molto incrudito. >l pro8lema viene risolto aumentando la velocit di lavorazione.
3rocessi di lavorazione Rella progettazione di un ciclo di lavorazione occorre sta8ilire un criterio di ottimizzazione (minimo costo, massima produzione, ecc..), le cui condizioni limite sono sempre legate alle esigenze tecniche (potenza macchina, +orze di taglio, avanzamento massimo, ecc..). L*ottimizzazione di una lavorazione per asportazione di truciolo è incentrata alla riduzione massima del costo di lavorazione, che riconduce a un*impostazione precisa dei parametri di taglio (v, a, p). >l costo totale di lavorazione alle macchine utensili pu1 essere cos espresso:
(
C t =C p t p+ t l +
-
-
-
-
-
-
t u PT
)
+
C ut PT
Cp 4 costo unitario del posto di lavoro #_$min% tp 4 tempi passivi (scarico, montaggio pezzo, soste, ecc..) tl 4 tempo e^ettivo di lavorazione dell*utensile tu 4 tempo di arresto macchina (cam8io utensile) 3 T 4 numero di pezzi lavorati nell*intervallo di durata dell*utensile Cut 4 costo dell*utensile relativo alla durata del tagliente
Je si utilizza il criterio di ottimizzazione della massima produzione, è necessario +are ri+erimento al tempo di lavorazione: t t =t p + t l+
t u PT
La velocit di massima produzione (vp) è data dalla relazione di TaYlor, essa corrisponde al massimo ritmo di produzione ed è sempre maggiore di 6uella corrispondente alla massima riduzione dei costi (vc)/ per cui, convenzionalmente si sceglie una velocit a cavallo tra le due, che risulta essere un 8uon compromesso tra le due esigenze.
onderia La tecnica +usoria consiste nel ricavare una cavit detta +orma, nella 6uale si cola la lega scelta per il pezzo/ a solidifcazione avvenuta si ottiene il greggio di +usione. > metodi di +usione si distinguono in due gruppi: •
orma transitoria: Ggni +orma pu1 essere utilizzata una volta sola e viene distrutta per estrarre il greggio. È +ormata da terra sintetica, costituita essenzialmente da silice granulare, coesa da un legante che pu1 essere argilloso o di altro tipo, con l*aggiunta di additivi (polvere di car8one o grafte, cellulosa) in modo da poter controllare alcune caratteristiche. >l materiale per la +ormatura deve avere le seguenti propriet: -
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-
Be+rattariet: >n modo da resistere alle elevate temperature/ Coesione: eve resistere a sollecitazioni di compressione e taglio. >n
Jgretola8ilit > vari procedimenti di +ormatura si distinguono soprattutto per il tipo di legante utilizzato/ si pu1 classifcare 6uindi un processo in 8ase al meccanismo d*indurimento della +orma: -
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Chimico: Beazioni chimiche provocate da catalizzatori/
Termico. orma permanente: La +orma è realizzata in lega metallica (acciaio o ghisa) in modo da poter essere utilizzata per un elevato numero di getti. Auesta tecnica deve essere utilizzata 6uando si prevede una -
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Meccanico: `asato su una +ase di compressione della terra di +onderia/
grande produzione, dato l*elevato costo della +orma. >l getto presenta una struttura cristallina molto fna grazie all*elevato scam8io termico con la +orma, inoltre, l*assenza di granulometria assicura una 8uona fnitura superfciale. Tuttavia la +orma non presenta porosit e occorre prevedere dei canali di s+ogo per i gas prodotti. >noltre la +orma deve essere preriscaldata e mantenuta a una certa temperatura durante la colata per impedire 8ruschi ra^reddamenti. Le leghe normalmente cola8ili in +orma permanente sono leghe leggere (rame, zinco, ecc..) di dimensioni mediopiccole, e la propriet pi0 importante che devono avere è la cola8ilit in modo da riempire zone sottili senza solidifcare prematuramente. Le superfci interne della +orma sono verniciate con vernici a 8ase ac6uosa contenenti polveri re+rattarie e lu8rifcante in modo da controllare il tras+erimento del calore, lo scorrimento della lega, migliorare la fnitura superfciale e aumentare la durata della +orma stessa. >l sistema di colata attraverso il 6uale la lega entra nella +orma è +ondamentale ai fni della 6ualit del getto. evono essere ridotte al minimo le tur8olenze, evitando spruzzi che possono dar luogo a di+etti. Ksistono tre tipologie principali dei sistemi di colata: -
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>n sorgente: Hssicura poca tur8olenza e 8uona evacuazione dell*aria ma il metallo deve percorrere un tragitto pi0 lungo arrivando pi0 +reddo nella materozza/ Laterale: La lega ha un*altezza di caduta ridotta, ma una distri8uzione della temperatura asimmetrica/ all*alto: è il migliore per la solidifcazione e consente di utilizzare materozze ridotte ma pu1 generare gocce +redde.
Modello: È la riproduzione esatta del pezzo da colare e contiene gli elementi necessari alla sua +a88ricazione (canali di colata, materozze). Ksso pu1 essere permanete (legno, plastica e metallo) o a perdere (cera e poliestere).
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Jottos6uadro: >l primo pro8lema da risolvere è la scelta del piano di divisione della +orma aInch il modello possa essere estratto
senza danneggiarla. Auando non è possi8ile una divisione, si pu1 variare il progetto, utilizzare tasselli oppure scomporre il modello/ -
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Jovrametallo: > processi di +usione generano superfci di 8assa 6ualit e scarse tolleranze/ si deve prevedere l*aggiunta di sovrametallo in modo da poter eseguire le successive lavorazioni per asportazione di truciolo, tenendo conto delle esigenze economiche e tecnologiche/ Hngoli di s+ormo e raccordi: 3er agevolare bestrazione del modello si utilizzano angoli di s+ormo che vanno da - a -Q in 8ase al materiale del modello. >noltre eventuali spigoli vivi vanno eliminati con dei raccordi/
Hnime: Jono utilizzate per creare cavit nel getto/ costruite in materiale re+rattario devono avere le seguenti caratteristiche: Besistenza meccanica: Narantita da armature metalliche/ 3ermea8ilit: 3er permettere il den modo da evitare tensioni residue nel getto durante il ritiro/ Jgretola8ilit: Hgevola l*estrazione. Ji gestisce tramite gli additivi/
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3ortate d*anima: Ji deve prevedere sul modello degli appoggi per sostenere le anime o eventuali tasselli/ se sono a s8alzo, il 8aricentro deve trovarsi sulla portata d*anima per evitare cadute/ Bitiro: Le leghe ra^reddandosi su8iscono una contrazione volumetrica che riduce le dimensioni del getto rispetto alla dimensione originale della +orma/ per cui 6uesta dovr essere opportunamente maggiorata. 3oich è diIcile prevedere il ritiro in ogni punto del getto, si +a ricorso al coeIciente di ritiro medio lineare/ Materozza: È un ser8atoio di metallo che deve rimanere li6uido fno alla solidifcazione completa del getto/ essa evita la +ormazione del cono di ritiro all*interno del getto e compensa la contrazione di volume durante il ra^reddamento. 3u1 essere a cielo aperto, aIorando sulla parte superiore della +orma, o cieca, totalmente immersa nella +orma. La materozza deve essere posizionata nella parte del pezzo che solidifca per ultima/ per +ar avvenire ci1, deve avere un modulo termico pi0 grande del getto ('), ma
per contenere le dimensioni e sprecare meno materiale viene coi8entata in modo da ridurre lo scam8io termico e, attorno al getto, sono posti dei ra^reddatori, per accelerarlo/ -
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ispositivo di colata: eve garantire il completo riempimento con la corretta velocit della corrente metallica. >noltre deve impedire al metallo di erodere la +orma, e deve 8loccare le inclusioni non metalliche grazie all*azione fltrante/ Jta^e: È una sorta di ga88ia di acciaio che chiude la +orma ed ha delle spine che garantiscono il corretto allineamento/
Lavorazioni per de+ormazione plastica Laminazione Consente di ottenere pezzi con una dimensione maggiore delle altre/ pu1 essere eseguita con rulli cilindrici oppure che hanno una determinata geometria (cali8ri). Jiccome la portata di materiale deve essere costante, la sua velocit media aumenta dall*ingresso all*uscita a causa della riduzione di pressione. >n particolare si possono distinguere tre zone, dove variano velocit, attrito e pressione.
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ona H (ingresso): i slittamento, le +orze di attrito sono dirette nella stessa direzione del materiale laminato che ac6uista velocit/
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3unto neutro: È un punto teorico dove la velocit del materiale coincide con 6uella peri+erica dei rulli/ nella realt è una zona dove il materiale aderisce al rullo e ne ac6uista la velocit peri+erica. >n 6uesto punto si sviluppa la massima pressione/
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ona ` (uscita): Jlittamento con le +orze di attrito in senso contrario alla direzione di laminazione/ esse devono essere in+eriori alle +orze in ingresso aInch possa avvenire la laminazione.
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3iegatura
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Consiste in una de+ormazione plastica per sollecitazione a compressione/ 2
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3otenza in piegatura:
b s σ P = 1,5 l
/
Bitorno elastico: La lamiera, dopo la piegatura, ha un ritorno elastico causato dal +atto che la zona centrale (asse neutro) rimane in regime elastico, pertanto l*angolo di piegatura deve essere maggiore di 6uello desiderato/
-
Baggio massimo e minimo di piegatura: >l raggio massimo è 6uel valore dove non si raggiunge la de+ormazione plastica: R max =
( )
s E −1 2 σ s
>l raggio minimo è il valore di massima piegatura della lamiera, oltre il 6uale, avviene la +rattura: Rmin=
•
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-
-
s
(
1
2 ε max
−
1
)
>m8utitura 3ermette di tras+ormare una lamiera piana in una +orma concava, per e^etto di un punzone che preme la lamiera verso un controstampo, mantenendone lo spessore pressoch inalterato. È l*operazione che pi0 sollecita la lamiera, che deve essere di 6ualit e opportunamente lu8rifcata. Hltri parametri importanti sono il raggio di arrotondamento della matrice e del punzone che, se troppo piccoli, possono provocare una tranciatura, se troppo grandi, provocano la +ormazione di grinze a causa di un contatto insuIciente tra i due. Hnche la pressione del premilamiera è importante/ e6uivale a una +ascia di valori tra la rottura e la +ormazione di pieghe (ad esempio: -, M3a per leghe di Hl e ,& M3a per l*acciaio). Kstrusione 3ermette di ottenere semilavorati di sezione complessa/ si esegue sia a caldo sia a +reddo ed è una lavorazione ad elevata produttivit. H caldo: Minori +orze a parit di de+ormazione, ma presenta pro8lemi di ossidazione del materiale che porta a de+ormazioni poco omogenee a causa dell*attrito metalloossido, 6uesto pro8lema viene risolto adottando un pistone con diametro in+eriore a 6uello del contenitore (pelatura)/ H +reddo: Ronostante le maggiori +orze in gioco, permette di ottenere migliori caratteristiche meccaniche e 6ualit del prodotto.
La +orza totale di estrusione è la risultante della componente necessaria a causare la de+ormazione plastica e la componente necessaria a vincere gli attriti. > metodi principali di estrusione sono due, diretta e inversa. Ji pu1 notare dal grafco che nell*estrusione diretta è necessaria una +orza maggiore che diminuisce durante la corsa del pistone poich diminuisce l*attrito tra materiale e contenitore/ viceversa nell*estrusione inversa la +orza è minore e si mantiene costante. Rell*ultima +ase della corsa, in entram8i i casi, la +orza cresce rapidamente a causa della maggior diIcolt nella de+ormazione del materiale rimasto. 3er 6uesti motivi non si riesce a estrudere tutto il massello. Rell*estrusione diretta la velocit al centro del massello è maggiore che sui 8ordi a causa dell*attrito/ 6uesto e^etto pu1 provocare di+etti nella parte centrale del prodotto estruso. L*estrusione inversa non presenta 6uesto +enomeno, ma la pressa è pi0 complessa e costa di pi0. -
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La matrice: È la parte pi0 importante dell*estrusione, e anche la pi0 sollecitata. 5iene realizzata in acciai ad alta resistenza o in car8uri sinterizzati. È +ormata da un tratto conico d*im8occo, seguito da una zona a pareti parallele che cali8ra le dimensioni del prodotto/ la lunghezza di 6uesta zona in
l*estrusione permette di risalire a tensioni e de+ormazioni, osservare le zone morte e valutare l*e^etto dell*attrito.
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•
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Traflatura 3rocesso e^ettuato normalmente a +reddo, nel 6uale il materiale è o88ligato a passare attraverso un +oro cali8rato (fliera) mediante s+orzo di trazione. 3ermette di ottenere un*elevata fnitura superfciale e precisione dimensionale.
3arametri: 3er valori elevati di (angolo della tra+ila) si possono avere pro8lemi di lu8rifcazione e a +essurazioni interne/ viene preso tra P-&Q con riduzione dal -' al '. 3er grandi sezioni la velocit di trafla è limitata a ',-& m$s/ per piccole sezioni si arriva anche a &' m$s.
ucinatura È un processo di de+ormazione plastica a caldo che si ottiene mediante una serie di de+ormazioni locali. estinata alla produzione di pochi pezzi nei 6uali non è richiesta grande precisione. Jtampaggio Consiste nell*o88ligare il massello a occupare sta8ilmente una cavit ricavata in due stampi che sono premuti l*uno contro l*altro per mezzo di una pressa. L*operazione è normalmente e^ettuata a caldo per ridurre le +orze.
>l massello su8isce uno schiacciamento e un allargamento andando a riempire lo stampo, che, 6uando è completamente riempito, il materiale in eccesso +uoriesce in un ser8atoio peri+erico (canale di 8ava) che viene in seguito asportato. >l canale di 8ava serve anche per attutire l*urto tra gli stampi e +avorire il completo riempimento della +orma per cui deve essere opportunamente dimensionato. ]no dei vantaggi principali del processo di stampaggio è l*elevata resistenza meccanica dei pezzi ottenuti, dovuta alla struttura cristallina, in 6uanto un pezzo stampato non presenta discontinuit nella struttura delle f8re, che seguono la +orma dello stampo, diversamente da un processo di asportazione di truciolo o di +usione. >l pro8lema essenziale nello stampaggio è riuscire ad assicurare un corretto riempimento dello stampo, 6uesto perch la de+ormazione non è costante, ma varia in ogni punto del pezzo a causa dei +enomeni d;attrito. > principali +attori che in
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e+orma8ilit del materiale: ]na scarsa de+orma8ilit pu1 causare rotture/ Lu8rifcanti: 3er assicurare uno scorrimento costante negli stampi/ Temperature degli stampi: >l preriscaldamento degli stampi migliora il riempimento e a88assa la +orza necessaria all*operazione/ orma del pezzo: one piccole e sottili sono pi0 diIcili da stampare. Come nel caso della +usione, anche nello stampaggio è +ondamentale la scelta del piano di divisione (piano di 8ava) e della geometria degli stampi. È necessario tenere conto di sottos6uadri, sovrametalli, angoli di s+ormo e raggi di raccordo.
La Jaldatura > processi di saldatura sono impiegati per realizzare manu+atti di grandi dimensioni o di geometria complessa.
Hutogene: >l giunto è +ormato dalla +usione del metallo 8ase, con o senza metallo di apporto, ed è metallurgicamente simile al metallo 8ase. Kterogene: >l metallo 8ase non partecipa alla +ormazione del giunto, che è +ormato solo dal metallo d*apporto ed è diverso dal metallo 8ase. Jaldatura a gas: 5iene utilizzata come sorgente di calore una famma ottenuta dalla com8ustione di un gas con l*ossigeno. Je i pezzi da collegare sono sottili la +usione pu1 essere eseguita senza metallo d*apporto, mentre per spessori maggiori è indispensa8ile per la +ormazione del giunto. Jolitamente è un processo utilizzato su acciai a 8asso tenore di car8onio, ma non è adatta a leghe che hanno una temperatura di +usione troppo elevata. Jaldatura ad arco elettrico: >l calore necessario alla +usione del metallo 8ase è ottenuto da un arco elettrico che scocca tra un elettrodo rivestito (metallo d*apporto) e il metallo 8ase.
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L*elettrodo: L*anima è simile al metallo 8ase da saldare/ il rivestimento sviluppa gas (O e CG ) che protegge l*arco e il cratere di +usione dall*atmos+era (ossidazione), inoltre, i composti chimici presenti nel rivestimento reagiscono con eventuali impurezze presenti nel metallo 8ase, tras+ormandole in scoria/ JoIo magnetico: La corrente di saldatura genera un campo magnetico in cui si trova immerso l*arco che è soggetto a +orze elettromagnetiche che tendono a deviarlo dalla posizione originaria. Auesto e^etto rende l*arco diIcile da gestire e il giunto di saldatura pu1 divenire irregolare. Ji pu1 risolvere accorciando il pi0 possi8ile l*arco elettrico/ Hlimentazione elettrica: 3u1 essere sia in corrente continua (C) che alternata (HC). >n C assicura una deposizione pi0 dolce del metallo d*apporto perch non cam8ia la polarit/ inoltre l*arco è pi0 sta8ile ed è adatta per la saldatura di spessori sottili. Je la polarit è diretta, il metallo 8ase è il polo positivo e ricever il E' del calore sviluppato, a vantaggio di una maggior penetrazione/ nella polarit inversa, l*elettrodo è il polo positivo e il E' del calore è sviluppato su di esso, con una maggior deposizione di metallo d*apporto. >n HC ci sono due vantaggi principali, ossia un minor costo delle macchine e un soIo magnetico minore/
Jaldatura T>N: Tungsten >nert Nas. L*arco elettrico scocca tra un elettrodo in tungsteno, che non prende parte alla +usione, e il metallo 8ase. Je lo spessore da saldare è maggiore di un millimetro occorre il metallo d*apporto, che viene immerso nella zona dell*arco elettrico. Tutta la zona di saldatura si trova in am8iente inerte, costituito da gas argon o elio, che impedisce l*ossidazione del giunto.
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Hlimentazione elettrica: 5algono le stesse considerazioni +atte per la saldatura ad arco elettrico/ Caratteristiche: La saldatura T>N consente di ottenere un*elevata 6ualit di saldatura su 6uasi tutti i materiali metallici, in particolare è molto adatta per le leghe di alluminio e titanio. È particolarmente adatta per saldare spessori sottili grazie alla sta8ilit dell*arco anche a correnti 8asse/ per spessori maggiori non è consigliata per via del costo elevato. >n generale il metodo è costoso sia per il costo delle macchine sia per i gas utilizzati sia per l*elettrodo in tungsteno, inoltre, 6uest*ultimo pu1 contaminare il metallo 8ase, +ormando inclusioni dure e +ragili.
Jaldatura M>NMHN: etto anche !a flo continuo" è simile al procedimento T>N tranne che per l*elettrodo che viene +uso, non in tungsteno. 3u1 essere e^ettuata sia in atmos+era inerte (M>N: Metal >nert Nas) che attiva (MHN: Metal Hctive Nas). -
Hlimentazione elettrica: è solamente in corrente continua con polarit inversa, perch la corrente alternata provochere88e un arco troppo insta8ile, mentre la polarit inversa è necessaria per +avorire la +usione del flo/
Tras+erimento del metallo d*apporto: Jhortarc: Tensione in+eriore a '5 e corrente tra E' e ''H/ l*arco è talmente corto che l*estremit dell*elettrodo è immersa nel metallo +uso, creando gocce di grandi dimensioni che lo spengono temporaneamente. La deposizione oraria è 8assa ma si pu1 saldare in 6ualun6ue posizione/
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JpraYarc: Tensione superiore a &5 e corrente da '' a '''H/ il tras+erimento avviene sotto +orma di piccole gocce che penetrano a +ondo nel giunto. È adatta alla saldatura di grandi spessori, con elevata deposizione oraria e non genera scoria di contro consente solo saldature in piano/ 3ulsedarc: Gtteni8ile solo con particolari macchine, unisce i vantaggi dei due metodi precedenti. Le gocce del metallo d*apporto si staccano a ogni impulso. -
Caratteristiche: 3ermette di saldare, anche in automazione, una vasta gamma di metalli, inoltre, ha una maggior penetrazione e velocit di esecuzione. i contro, le macchine sono pi0 complesse e costose e non è pratica8ile in zone diIcili da raggiungere. L*assenza di scoria pu1 +ar ra^reddare pi0 rapidamente il giunto, portando a pro8lemi metallurgici.
Jaldatura per punti: Molto utilizzato per la saldatura delle lamiere sottili ed è completamente automatizza8ile. ue elettrodi di rame sono premuti tra due lamiere, che, attraversati da corrente ad alta intensit e 8asso potenziale, le +ondono. Nli elettrodi non si +ondono alle lamiere perch la zona di contatto tra 6uest*ultime ha una resistenza maggiore rispetto alla zona di contatto elettrodolamiera, inoltre, gli elettrodi sono ra^reddati mediante circolazione d*ac6ua. -
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3arametri +ondamentali: è pre+eri8ile utilizzare correnti ad alta intensit per tempi 8revi cos da evitare il calore generato si di^onda sulla lamiera/ Hlimentazione elettrica: 3ossono +unzionare sia in C sia HC con intensit di corrente da - a -''H/ Caratteristiche: >l giunto non ha 8uone caratteristiche meccaniche, tuttavia, il metodo è molto produttivo e pu1 essere utilizzato per
una vasta gamma di metalli e leghe, saldando anche spessori di^erenti.
Jaldatura di testa per scintillio: Auesto metodo di saldatura è particolarmente eIciente e non comporta l;impiego di materiale d;apporto. Costituita da una +ase di scintillio, dove i pezzi sono semplicemente accostati senza applicare pressione, in seguito viene +atta passare la corrente che, in seguito ad una compressione, +onde le due 8arre.
Jaldo8rasatura: a parte delle saldature eterogene, si ottiene mediante l*apporto di metallo che deve essere diverso dal metallo 8ase da unire. > lem8i da saldare vengono preparati mediante cian+rinatura e in seguito riscaldati alla temperatura di +usione del metallo d*apporto mediante famma ossiacetilenica. >l metallo d*apporto riempie il cian+rino e +orma il giunto che è resistente ed elastico poich il metallo 8ase non ha cam8iato le sue caratteristiche per via delle 8asse temperature/ per 6uesto motivo è possi8ile saldare anche leghe diverse. `rasatura: H di^erenza della saldo8rasatura, non richiede la preparazione dei lem8i, in+atti, i due pezzi sono semplicemente accostati. >l giunto è costituito da uno strato molto sottile di metallo d*apporto che ha 6uindi scarsa elasticit e resistenza meccanica. Le 8rasature possono essere dolci, nel caso di leghe con temperature
di +usione in+eriore ai ''QC (stagno), o +orti, nel caso di leghe con temperature intorno ai P''QC (rameargento).
