Risposte complete per esame di Tecnologia meccanica

Risposte Tecnologia Meccanica

1. Produzione Manifatturiera

La produzione manifatturiera (per parti) ha come risultato finale un prodotto costituito da un numero discreto di parti, i quali possono essere anche disassemblati per riottenere i singoli componenti. Quest'ultima caratteristica distingue la produzione manifatturiera da quella per processi, i quali prodotti finali non possono essere disassemblati. La produzione manifatturiera interessa gran parte della produzione di prodotti di largo consumo.

2. Ciclo di Realizzazione del Prodotto

Il ciclo di realizzazione del prodotto si compone di 2 fasi:

• Fabbricazione: insieme delle lavorazioni e processi che modificano la forma, la dimensione e la finitura superficiale della singola parte, la quale potrà essere direttamente immessa nel mercato come prodotto semi-lavorato, oppure essere utilizzata nell'assemblaggio di un assieme, il quale verrà poi messo nel mercato.
• Assemblaggio: insieme delle operazioni di montaggio di parti (componenti) per formare un assieme, il quale si definisce sottoassemblato se utilizzato assieme ad altri componenti e sottoassiemati per formare il prodotto finale mentre verrà definito assemblato se l'assieme costituisce già il prodotto finale.

Attraverso questo ciclo produttivo è possibile la produzione di un'ampia gamma di prodotti di largo consumo: veicoli, elettrodomestici, computer...

Processi Fondamentali di Fabbricazione nel Settore Meccanico

I processi fondamentali si suddividono in: processi di formatura, collegamento e finitura. I processi di formatura si suddividono in 3 classi:

• Consolidamento da liquido o da polveri (fonderia o sinterizzazione): in questi tipi di lavorazione si parte da un materiale primo di forma (liquido o polveri) che viene trasformato in una parte con una forma prossima a quella finale (near net-shape) mediante la formazione di legami atomici. (laminazione, estrusione...)
• Lavorazione per deformazione plastica: in questo tipo di lavorazione si impongono al materiale delle deformazioni plastiche le quali lo porteranno ad assumere la forma del prodotto finale. Durante la deformazione si ha lo scorrimento di piani cristallini e durante lo scorrimento vecchi legami atomici vengono distrutti per crearne di nuovi. Proprio perché il materiale viene lavorato in campo plastico, i materiali duttìli (campo plastico più grande) si prestano a questo tipo di lavorazione, a differenza dei materiali fragili i quali non sono facilmente deformabili.
• Processi sottrattivi (tornitura, fresatura...): in queste lavorazioni si ottiene il prodotto finale partendo da un prodotto con un volume maggiore il quale viene lavorato asportando del materiale in eccesso rompendo i legami atomici del materiale fino ad ottenere una forma prossima a quella del prodotto finale. Questo tipo di lavorazione si definisce asportazione di truciolo e le principali sono la tornitura.

6) Elementi che concorrono alla realizzazione di un processo

Un processo di produzione trasforma degli input in output. Generalmente gli input sono: informazioni circa il prodotto da realizzare, materiali (grezzi o semilavorati più altri materiali come lubrificanti o refrigeranti), energia e risorse (macchine, manodopera e utensili).

Tra gli output del processo vediamo: materiali (semilavorati o finiti), scarti di lavorazione chiamati sfridi (in genere si cerca di produrre una bassa quantità di scarto), energia (recuperabile o persa come il calore dissipato per attrito) e informazioni come feedback sul prodotto o dell'intero processo di produzione.

7) Sistema tecnologico per la realizzazione del processo

Si compone di parte grezza o semilavorato che viene trasformata nel prodotto finale grazie all'impiego di macchinari, utensili e attrezzature. Gli utensili in genere lavorano il pezzo all'interno del macchinario, mentre l'attrezzatura è necessaria a tenere in posizione il pezzo evitando movimenti indesiderati. La realizzazione del processo è sostanzialmente una trasformazione che porta il materiale dallo stato iniziale a quello finale, modificandone le proprietà nel tempo. (Banalmente si pensa alla trasformazione come un processo lineare in cui lo stato iniziale e finale sono del tutto noti, tuttavia nella realtà ci sono una serie di fattori che rendono il processo meno accurato.

Definizione del modello bisogna tenere conto di vari aspetti:

• Materiale
• Angoli di sformo e raccordi
• Sovrametallo\smarginato
• Sottosquadri
• Piano di divisione

Materiali per modelli permanenti e transitori

Per la realizzazione di modelli transitori vengono generalmente impiegate cere e schiume polimeriche. Il modello in cera viene fuso ed asportato dallo stampo fornendo calore all’interno di un forno mentre il modello di polistirolo viene degradato dal calore del fuso e i gas generati dalla degradazione evacuano dalla forma mediante le porosità della forma. Tuttavia bisogna prestare attenzione a non contaminare il fuso durante la solidificazione. Il materiale più impiegato è il polistirene espanso. Per quanto riguarda i modelli permanenti vengono impiegati diversi materiali come: legno, alluminio, acciaio, gesso e plastica vengono scelti in base alle esigenze di lavorabilità, resistenza ad usura e all'acqua, corrosione, riparabilità e rimaneggiamento. Ad esempio, un modello in legno risente di parziale di confinamento mentre un modello in plastica no.

Tipi di modelli permanenti

La tipologia di modello permanentemente maggiormente impiegata è quella scomponibile, ovvero formata da due semimodelli, in cui il piano di unione dei due semimodelli coincide con il piano di sformo.

ANIMALE, INOLTRE, QUESTO TIPO DI SEMI

PARTICOLARMENTE COSTOSO.

23. Anime

L'UTILIZZO DELLE ANIME SI RENDE NECESSARIO QUANDO IL

GETTO PRESENTA CAVITÀ NON REALIZZABILI CON IL SOLO

MODELLO. LE ANIME IMPEDISCONO QUINDI IL RIEMPIMENTO

DEL FUSO NELLE ZONE IN CUI DEVONO ESSERE

PRESENTI LE CAVITÀ DEL GETTO E VENGONO INSERITE

ALL'INTERNO DELLA FORMA DURANTE L'OPERAZIONE DI

RICOMPOSIZIONE. LE ANIME DEVONO ESSERE REALIZZATE

CON UN MATERIALE SUFFICIENTEMENTE CENCIOLE DA ASSECONDARNE

IL RITIRO DEL FUSO EVITANDO L'INSORGENZA DI

STATI TENSIONALI RESIDUI ALL'INTERNO DEL GETTO.

24. Portate d'anima

LE PORTATE D'ANIMA SONO INCAVI RICAVATI NELLA FORMA,

CON LO SCOPO DI TENERE IN POSIZIONE L'ANIMA. LA

LORO LUNGHEZZA DEVE ESSERE TALE CHE LE SPINTE

METALLICHE STATICHE NON ESERCITINO UNA PRESSIONE TALE DA

INDURRE DEFORMAZIONI. LA PRESENZA DELLE PORTATE

D'ANIMA DEVE ESSERE PREVISTA GIÀ DURANTE LA

REALIZZAZIONE DEL MODELLO, E LA LORO PROFONDITÀ

INSIEME CON AFFONDO NELLA FORMA DEVE ESSERE

= DEL DIAMETRO DELL'ANIMA.

25. Tipi di anima

LE ANIME POSSONO ESSERE SUDDIVISE IN:

TRANSIZIONE (A PENDENZA) REALIZZATE COMPATTANDO LA TERRA

ALL'INTERNO DELLE

NON POSSONO ESSERE IMPIEGATE PER GETTI IN PRESSIONE.

All'aumentare di Ts ci tuteliamo da unasolidificazione precoce, tuttavia aumentiamo ilritiro volumetrico durante la solidificazione eperdiamo l'ordine atomico a corto raggio,diminuendo i siti di nucleazione. AumentandoTs aumentano anche i costi e l'impatto ambientale.

La Q calcolata rappresenta un'approssimazionein quanto densità e calori specifici sonofunzione della temperatura. Inoltre nelle leghemetalliche si considera il calore totale dafornire come una media pesata sulle quantitàdei vari calori necessari ad ogni componentedella lega. Il ΔT di fusione di leghe noneutettiche dipende dallo loro composizione.

Elementi del sistema di colata e loro funzione

La colata del fuso nella forma viene regolata attraversoil sistema di colata, costituito dai seguenti elementi:

• Bacino di colata
• Canale di colata
• Canale di alimentazione
• Attacchi di colata

Il fuso viene versato all'interno del bacino dicolata e attraverso il canale di colata scorre finoal canale di alimentazione dove si suddividetra vari attacchi di colata per entrare all'interno della forma. Il sistema di colata deve assicurareil veloce riempimento della forma evitando:

1. Forti abbassamenti di temperatura nel fuso
2. L'erosione di forma e anime (se trascurate)
3. Il trascinamento di aria e inclusioni all'interno della forma