Tecnologia meccanica - Terza parte

Trafilatura

La trafilatura segue lo stesso processo dell’estrusione, cambia solamente che la forza non è applicata in ingresso, ma in uscita.

È utilizzata soprattutto per produrre fili metallici.

Rispetto all’estrusione cambiano solamente le condizioni di contorno

solitamente viene fatta a freddo

σ_d = γ ⋅ (1 + μ ⋅ cota) ⋅ ln⁡(^A_o/_Af)

Teniamo che si deve applicare affinché si realizzi la condizione di plasticizzazione

• Diminuisce la sezione, aumenta la velocità del pezzo. I rulli servono a compensare questa variazione di velocità, evitando che si rompa il pezzo.

Le machinino interno per fare dei tubolari

Volumi Produttivi in Relazione ai costi.

Relative cost per piece

• Forging
• Investment casting
• Die casting
• Sand casting
• Permanent-mold casting

Number of pieces

DIAGRAMMA LIMITE DI FORMATURA

Per ottenere il grafico faccio dei cerchi sulla lamiera e la tiro fino a rottura. Dopo vado a vedere come si sono deformati i cerchi, se essi assumono presso che la forma di un’ellisse.

Confrontando il cerchio con l’ellisse mi sono si di compressione e di trazione. Confronto poi altre deformazioni della lamiera cambiando il punino. Mi trovo così dei punti per il quale fino alla rottura incontrino sperimento e me li riporto nel diagramma. Se di sotto della curva non avviene rottura (SAFE ZONE) se di sopra invece si (FAILURE ZONE).

Durante le fasi di imbutitura i difetti possono nascere soprattutto sugli elementi esterni poiché subiscono una deformazione molto maggiore rispetto a quello interni.

Per avere deformazioni più elevate posso suddividere il processo in più fasi, nel mezzo delle quali faccio la ricottura.

Anche nell’imbutitura posso utilizzare un liquido in pressione per avere una pressione più uniforme e un controllo maggiore

Fusione

È un processo relativamente semplice: consiste nel far colare del metallo fuso in uno stampo e aspettare che si solidifichi. Posso ottenere geometrie estremamente complesse con tempi di lavoro molto bassi rispetto all’asportazione di truciolo. Non ottengo superfici estremamente lisce, spesso ho delle fasi successive di finitura superficiale, ma se non ne ho bisogno posso direttamente usare il pezzo solidificato.

Fasi della fusione:

1. Fondere il metallo
2. Immettere il metallo fuso nella cavità che rappresenta la geometria in negativo del componente da fare
3. Aspettare che si raffreddi.

La materia fa due ruoli fondamentali nella fusione:

1. Garantisce una solidificazione direzionale, ovvero controlla la direzione di solidificazione in modo che essa sia l’ultima a solidificarsi.
2. Compensare la contrazione volumetrica del metallo fuso in fase liquida, come se fosse un serbatoio.

L’anima viene utilizzata per creare delle cavità.

I materiali dello stampo devono avere temperature superiori di quella del metallo.

Le dimensioni e la forma effettive della cavità devono essere leggermente ingrandite per compensare il ritiro del metallo durante la solidificazione e il riscaldamento.

Shell Molding

Processo di fusione in cui lo stampo è un guscio di sabbia tenuto insieme da legante in resina termoindurente.

1. Il modello in metallo viene riscaldato e posizionato sopra una scatola contenente sabbia mista con resina termoindurente.
2. La scatola viene capovolta in modo che sabbia e resina cadano sul modello caldo, formando uno strato di guscio duro attorno ad esso.
3. La scatola viene capovolta nuovamente, così che la sabbia non aderisce cada.
4. Il guscio viene riscaldato per completare la polimerizzazione.
5. Lo stampo a conchiglia viene rimosso dal modello.
6. Vengono assemblate le due metà dello stampo a conchiglia e può avvenire la colata del metallo.

• Buona finitura superficiale
• Buona precisione dimensionale

Modello in metallo costoso

Vacuum Molding

• Utilizzato per ridurre gli elementi di lega, utilizzo il vuoto per spingere la sabbia.

1. Viene creato un modello speciale con fori sottili per fare il vuoto.
2. Viene messo un foglio di plastica sopra la parte superiore del modello e fatto il vuoto per aderire per tutto il modello.
3. Mette la sabbia sopra il modello e il faccio il vuoto da sopra in modo che sabbia e il foglio di plastica modellato restino attaccati.