I 5 tipi di lavorazioni metalmeccaniche

I metalli sono importanti perché possono essere lavorati in diversi modi. Sono stati sviluppati tanti processi di lavorazione dei metalli per applicazioni specifiche, ma questi possono essere suddivisi in cinque grandi gruppi: laminazione, estrusione, forgiatura, tornitura CNC e filettatura delle barre metalliche. I primi 4 processi sottopongono un metallo a grandi sollecitazioni.

Tuttavia, se la deformazione si verifica a una temperatura sufficientemente elevata, il metallo si ricristallizzerà, ovvero i suoi granuli deformati saranno consumati dalla crescita di una serie di nuovi granuli senza deformazione. Per questo motivo, un metallo viene solitamente laminato, estruso, trafilato e forgiato al di sopra della sua temperatura di ricristallizzazione.

Laminazione

La laminazione è il processo di lavorazione dei metalli più comune. Oltre il 90% dell’alluminio, dell’acciaio e del rame viene laminato almeno una volta nel corso della produzione, di solito per trasformare il metallo da un lingotto fuso a un foglio o una barra sottile. Con il controllo computerizzato ad alta velocità, è possibile combinare più processi in serie, alla velocità di oltre 100 km/h.
La laminazione può essere eseguita a caldo o a freddo; in quest’ultimo caso, la superficie sarà più liscia e il prodotto più forte.

Estrusione

L’estrusione converte una billetta di metallo in un formato di sezione trasversale uniforme, forzando la billetta a fluire attraverso l’orifizio di un dado. I prodotti possono avere una sezione trasversale semplice o complessa; esempi di estrusioni complesse si trovano nei serramenti in alluminio.
È anche possibile estrudere tubi o altri pezzi di metallo vuoti. Il pezzo iniziale è un tubo a pareti spesse e la parte estrusa è sagomata tra uno stampo all’esterno del tubo e un mandrino tenuto all’interno.
Quando i tubetti di dentifricio erano fatti di una lega di piombo, venivano formati con questo processo.

Forgiatura

La forgiatura è la sagomatura di un pezzo di metallo, che avviene mediante stampi aperti o chiusi. Di solito questo processo viene eseguito a caldo per ridurre la forza richiesta e aumentare la plasticità del metallo.

La forgiatura a stampo aperto viene solitamente eseguita martellando una parte tra due facce piane e viene utilizzata per realizzare pezzi troppo grandi che non possono essere formati in uno stampo chiuso, o nei casi in cui devono essere realizzati solo pochi pezzi e il costo di uno stampo è pertanto ingiustificato. Oggi vengono utilizzati martelli ad aria o a vapore, poiché consentono un maggiore controllo sulla forza e sulla velocità di formatura.

La forgiatura a stampo chiuso è la sagomatura di metallo caldo all’interno delle pareti di due stampi che si uniscono per racchiudere il pezzo da lavorare su tutti i lati. Il processo inizia con un’asta o una barra tagliata alla lunghezza necessaria per riempire lo stampo. Poiché sono coinvolte forme grandi e complesse e grandi deformazioni, è possibile utilizzare diversi stampi per passare dalla barra iniziale alla forma finale.

Tornitura CNC

La tornitura CNC è un processo di fabbricazione in cui le barre metalliche vengono trattenute in un mandrino e ruotate ad alta velocità per rimuovere i materiali superflui e creare la forma desiderata. In questo processo, una torretta con gli attrezzi collegati viene programmata per spostarsi sulla barra metallica per creare il risultato programmato. Questo processo è anche chiamato ”lavorazione di sottrazione”, poiché comporta la rimozione di alcuni materiali.

Esistono diversi tipi diversi di tornitura CNC, con vari tipi di utensili che possono essere impiegati a seconda della forma desiderata: mandrini, limiti di diametro esterno, capacità di potenza e velocità sono tutti fattori che influiscono sul prodotto finale.

Filettatura di barre metalliche

Le filettature su una barra metallica hanno lo scopo di fornire trazione e attrito alla barra stessa. Le barre di acciaio dovrebbero rinforzare ad esempio la miscela cemento-calcestruzzo utilizzata per la costruzione degli edifici; in assenza di filettature, la barra d’acciaio non avrebbe più presa sul cemento anche perché il calcestruzzo si espande e si contrae con i cambiamenti di temperatura.

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