Schema tecniche di lavorazione materiali

Pressofusione:

o no gravità ma pressione per inserire liquido negli stampi. Metalli e leghe

bassofondenti (alluminio); più precisione, eccellente finitura, meno vuoti interni.

Microfusione a cera persa:

o modello in cera rivestito di gesso; sciogli la cera, ma

rimane la forma dell’oggetto; coli il metallo fuso e dopo solidificazione lo estrai dallo stampo

(monouso). Ottima rifinitura (pezzi precisione).

Metallurgia delle polveri (realizzazione della coesione)

 Polveri con determinata granulometria ed elevata purezza diverse procedure componenti metallici.

Possibili lavorazioni sia sul green, sia sul prodotto intermedio, che su quello finale (diverso ceramici).

Molto costosa, utile per leghe difficilmente colabili in altro modo.

1) Messa in FORMA: pressione in stampi (ottengo compatti o green)

2) DENSIFICAZIONE:

a. Deformazioni meccaniche a caldo delle polveri

b. Sinterizzazione con trattamenti termici

Deformazione plastica (mantenimento della coesione)

 Migliori caratteristiche meccaniche e precisioni rispetto al getto (meno difetti interni: ad es NO GAS).

Lavoro allo stato solido applicando forze di pressione!

A caldo:

o + deformabile, no incrudimento ma ossidazione (richiede altre lavorazioni). Da

0.3Tfusione a Tfusione (cioè >T ricristallizzazione).

A freddo:

o T<0.3Tfus , incrudimento (+ caratteristiche meccaniche), no altri trattamenti

Stampaggio:

o stampo e controstampo avvicinati da pressa o da maglio che impongono la

forma voluta al metallo (molti pezzi uguali).

Estrusione e piegatura:

o forzi il materiale riscaldato a passare attraverso il foro di una

matrice. Tipo lamine ma con sezioni anche molto complesse, basta cambiare la matrice.

Piegatura con punzone che applica una angolatura alla lamiera; all’estremità inferiore una

matrice ha la forma “negativa” del punzone.

Laminazione:

o obblighi un massello a passare tra due cilindri, finchè non si allunga e

assottiglia.

Lavorazioni alle macchine utensili ( separazione della coesione)

 Foratura

o = trapano con punta elicoidale

Tornitura

o = utensile moto rettilineo mentre il pezzo gira. Oggetti a simmetria circolare: asse

simmetria sull’asse del tornio.

Fresatura

o = pezzo moto rettilineo mentre l’utensile ruota. Versatilità e forme complesse.

Molatura

o = ruota rotante e abrasiva, arrotonda angoli e spigoli vivi, lucida, toglie difetti

Elettroerosione=

o erosione elettrica di materiali metallici; del tutto automatico e preciso.

Laser

o = fonde metallo, un gas elimina il liquido. Sia taglio che saldatura.

Water jet

o = acqua a pressioni altissime, spesso con particelle abrasive. OK per piccoli

spessori, ottima finitura.

Operazioni di giunzione (saldatura)

 uguale o diverso materiale. Anche incastro,

bullonatura, incollaggio… con saldatura azione calore con o senza materiale d’apporto. Garantita la

continuità del materiale.

Operazioni di finitura

 preparazione della superficie, rivestimenti di ossidi, carburi e nitruri,

rivestimenti ceramici (plasma spray).

Operazioni di modifica superficiale (trattamenti termici, termochimichi:

 modifica della coesione)

o Trattamenti elettrochimici o chimici di passivazione

o Rivestimenti metallici

o Verniciatura

o Depositi termici (plasma spray), fisici da fase vapore (PVD), chimici da fase vapore (CVD)

o Strati di diffusione: impiantazione ionica.

Materiali ceramici

Formatura:

 polveri ceramiche consolidate nella forma voluta a dare il green (polvere debolmente

legata, ma compatta). Serve forma più prossima possibile alla desiderata: la lavorazione diventa poi

difficile.

Sinterizzazione:

 trattamento termico con o senza pressioni che densifica un compatto di polveri.

Rimozione delle porosità, coalescenza e formazione forti legami attraverso diffusione allo stato solido di

atomi. Dimuisce volume e porosità del pezzo.

1. Creazione di colli tra le particelle (aumenta l’area di contatto)

2. Facce in comune e sparizione porosità aperta (si avvicinano sempre di più)

3. Impacchettamento dei grani: i centri di grano si avvicinano e il volume si riduce (sparizione

porosità chiusa). Rimangono pori isolati agli angoli del grano e bordi di grano = centri di stress

rising. Grani influenzano proprietà.

Stampaggio (vetro):

 vetro rammollito pressato dentro uno stampo e controstampo.

Blow molding (vetro):

 = soffiaggio: insuffli aria compressa in una goccia di vetro rammollito

conducendolo ad assumere la forma dello stampo.

Plate glass drawing (vetro):

 il vetro fuso viene assottigliato come un foglio (spessore

regolabile) passando dal basso verso l’alto attraverso dei rulli.

Materiali polimerici

Se termoplastici: riscaldati fino a rammollimento, si modellano prima che si raffreddino.

Se termoindurenti: non completamente polimerizzati prima di essere modellati, la reticolazione avviene

durante il processo di lavorazione.

Stampaggio per compressione:

 polvere/grano nella cavità di uno stampo riscaldato; il

materiale fonde e la pressa si chiude. Quando è raffreddato, si estrae l’oggetto.

Estrusione e coestrusione:

 termoplastici, pezzi in continuo da raffreddare a T<Tg per

stabilità dimensionale. Co se ricopri fili o lamiere con materiali polimerici e li estrai insieme. (tubi,

barre..)

Stampaggio ad iniezione:

 termoplastici. Uno o + estrusori forzano il materiale fuso in uno

stampo freddo.

Stampaggio per soffiatura:

 usi “parison”, una forma polimerica preparata apposta per il

trattamento.

Termoformatura:

 foglio di materia plastica riscaldato viene forzato (azione meccanica /

pressione vuoto/ aria compressa) contro le pareti di uno stampo.

Rotational molding:

 stampo metallico chiuso, lavoro il fuso in rotazione (aderisce a tutto lo

stampo). Oggetti grandi e vuoti.

Tecnologia delle fibre

 FIBRA = polimero le cui catene sono completamente allungate e allineate una vicino all’altra.

Generalmente prodotte per ESTRUSIONE di un filetto fluido, SOLIDIFICAZIONE e STIRO

(allungamento plastico lungo l’asse longitudinale, lungo il quale sviluppano più resistenza meccanica).

Filatura stato fuso

o Filatura a secco (soluzione + evaporazione solvente)

o Filatura a umido (soluzione per coagulo in bagno)

o

Materiali espansi

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