Appunti di Tecnologia meccanica

Appunti di Tecnologia meccanica 2 per l'esame della professoressa Previtali che contengono i seguenti argomenti trattati durante il corso: - Classificazione dei processi di lavorazione non convenzionali. Esigenze di sviluppo delle tecnologie speciali. Classificazione dei processi: l’utensile come “fascio” di energia (termica, meccanica, chimica). Trattazione fisica generale e modellazione dell’interazione con il materiale in lavorazione. Studio e previsione delle alterazioni termiche, meccaniche e tensioni residue. Tolleranze naturali dei processi non convenzionali di lavorazione. - Processi di tipo termico: la tecnologia Laser. Generazione di un fascio laser. Richiami sulle radiazioni elettromagnetiche. Le sorgenti laser più diffuse industrialmente. Caratteristiche del fascio. Trasporto e focalizzazione del fascio. Interazione laser-materia: aspetti tecnologici. Le applicazioni: Taglio, saldatura, trattamento termico, marcatura, riporto laser, etc. Descrizione dei meccanismi elementari, modellazione, influenza dei principali parametri di processo sulla qualità della lavorazione. I sistemi laser: Descrizione delle principali architetture di sistema. Problematiche di movimentazione del pezzo e del fascio. Sicurezza: potenziali pericoli associati al fascio laser di potenza. Danni possibili a carico dell’occhio e della pelle. Cenni sulla normativa vigente. - Altri processi di tipo termico: Plasma Arc Cutting (PAC); Elettroerosione (EDM); Electron Beam (EBM)/Ion Beam Machining (IBM). Principio fisico, parametri di processo, settori industriali di applicazione. - Processi di tipo meccanico: la tecnologia Water Jet. Generazione di getti liquidi ad alta ed altissima pressione. Intensificatori a singolo e doppio effetto. Getti puri (WJ), iniettati (AWJ), premescolati (ASJ). Interazione getto-materiale in lavorazione. Principali applicazioni industriali. Studio del processo WJ/AWJ: Influenza dei principali parametri sulla qualità della lavorazione. Modelli previsionali della finitura e della profondità del solco di taglio. Sicurezza delle lavorazioni. Caratteristiche degli intensificatori di pressione: Architettura di sistema, principali componenti e sottogruppi di un impianto WJ/AWJ. Modellazione del segnale di pressione. - Altri processi di tipo meccanico: Ultrasuoni (USM/USW). Principio fisico, caratteristiche dei sonotrodi. Parametri di processo. Impiego degli ultrasuoni nell’asportazione e in saldatura. - Processi di tipo chimico: Lavorazioni Chimiche (CM) ed Elettrochimiche (ECM). Principio fisico, parametri di processo, principali applicazioni industriali. - Lavorazioni di Mechanical Micro-Machining. Definizione delle grandezze geometriche, cinematiche e dinamiche tipiche dei processi di asportazione di materiale nell’ambito micro. Caratteristiche delle macchine, degli utensili e delle attrezzature necessarie per la microlavorazione meccanica, il suo controllo (CNC: controllo numerico computerizzato; 3 assi e 5 assi controllati), la sua programmazione (direttamente tramite CNC e tramite software CAD/CAM) e la misura dei componenti prodotti. Applicazioni delle microlavorazioni meccaniche. Formazione del truciolo. Descrizione dei fenomeni tipici delle microlavorazioni meccaniche (size effect). Effetti delle proprietà del materiale, della geometria dell’utensile e dei relativi errori, delle caratteristiche della macchina utensile, della strategia della lavorazione. Modellazione: Modelli di previsione delle forze di taglio nel taglio ortogonale, in tornitura, foratura e fresatura. - Comparazione tecnico-economica dei processi non convenzionali. Sviluppo di modelli di valutazione dei costi. Selezione tecnico-economica delle tecnologie di lavorazione. Comparazione con processi tradizionali e non convenzionali.

Appunti di Tecnologia meccanica per l'esame del professor Colledani. Descrizione degli argomenti trattati: 1. Introduzione: La produzione meccanica e le tecnologie meccaniche: processi primari e secondari. Importanza delle tolleranze imposte su costi e tempi di lavorazione. Geometrie ottenibili e tolleranze naturali dei processi. Cenni di carte di controllo in accettazione e controllo qualità. Cenni dei costi di lavorazione. 2. Fonderia: Solidificazione e raffreddamento dei getti e problemi connessi (contrazione termica, solubilità gas, ecc.). La fonderia in terra e varianti con forma a perdere. Pressofusione e iniettofusione. Microfusione. Altri processi di fonderia. Per ogni tecnica di fonderia: difetti tipici dei getti fusi e loro cause, limiti dei vari processi (geometrici, tolleranze, ecc.), ambiti applicativi e settori industriali. 3. Deformazione plastica: Concetti base della plasticità. Modellazione energetica elementare. Principali lavorazioni per deformazione plastica: Laminazione, Trafilatura dei fili e dei tubi, Estrusione diretta e inversa, Fucinatura, stampaggio e ricalcatura, Lavorazioni della lamiera: tranciatura, piegatura, imbutitura, stampaggio. Laminazione dei tubi. Per ogni lavorazione: modellazione, limiti dei vari processi (geometrici, tolleranze, ecc.), ambiti applicativi e settori industriali. 4. Asportazione di truciolo: Taglio ortogonale e formazione del truciolo. Materiali per utensili. Elementi di base dell’usura utensile. Legge di Taylor. Principali operazioni di asportazione di truciolo: tornitura, fresatura, foratura, rettifica. Lavorazioni minori (piallatura, stozzatura, brocciatura, ecc.). Modelli di finitura superficiale. Metodo della pressione specifica per determinare le forze in gioco. Per ogni lavorazione: cenni di macchine e attrezzature, limiti dei vari processi (geometrici, tolleranze, ecc.), ambiti applicativi e settori industriali.