Appunti lezione durante il corso con raccolta domande di teoria degli esami

FONDERIA

1. Indicare la procedura che porta al posizionamento e dimensionamento della materozza.

2. Indicare le modifiche geometriche da operare per ottenere il modello da fonderia.

3. Descrivere le differenze dei sistemi di pressocolata (die casting) includendo vantaggi,

svantaggi e limitazioni.

Spiegare cosa si intende per solidificazione direzionale. Spiegare cos’è la materozza e

4. che tipologie di materozza esistono.

5. Spiegare come funziona il processo in forme non permanenti chiamato lost foam o

evaporative pattern casting.

6. Spiegare da cosa è costituita e come si realizza una forma in terra da fonderia nel caso

sia richiesta una produzione di serie. Indicare la procedura ordinata per realizzare la

fusione.

7. Descrivere il procedimento di shell molding.

8. Spiegare come si realizza una fusione mediante il procedimento a cera persa: schema

e procedura completa per arrivare all’oggetto. Indicare vantaggi e svantaggi di tale

processo includendo applicazioni, convenienza e limitazioni.

9. Spiegare come si classificano le lavorazioni a caldo, a tiepido e a freddo. Cosa si

intende per lavorazioni a caldo e lavorazioni a freddo?

FORMATURA MASSIVA

1. Indicare quali sono i possibili difetti che si possono manifestare in formatura massiva in

stampo.

FORGIATURA

1. Nella formatura in stampi aperti con e senza canale di bava dettagliare la procedura per

la stima della forza massima richiesta.

LAMINAZIONE

1. Nella laminazione piana spiegare su quali parametri si può intervenire per ridurre la

pressione sui rulli, tracciare i diagrammi in forma adimensionale quando possibile e

indicare eventuali limitazioni a tali interventi.

2. Indicare quali sono i possibili difetti che si possono manifestare nella laminazione

3. Noti la legge che correla la pressione agente sul cilindro di laminazione, indicare la

procedura per determinare la posizione dell’asse neutro. Indicare inoltre qual è la

direzione della forza tangenziale dovuta all’attrito e che agisce sulla lamiera.

ESTRUSIONE

1. Nel processo di estrusione spiegare come è possibile ridurre la pressione sulla matrice.

2. Rappresentare gli schemi dei tipi di estrusione indicando vantaggi e svantaggi per

ciascuno di essi.

3. Indicare quali sono i possibili difetti che si possono manifestare nella estrusione.

TRAFILATURA

1. Nel processo di trafilatura come può essere variata la pressione sullo stampo (riportare

anche i diagrammi). Che conseguenze si hanno sulla tensione di trafilatura (riportare

anche i diagrammi). Spiegare con l’aiuto di schemi le possibili tecniche di trafilatura di

tubi.

ASPORTAZIONE DEL TUCCIOLO

Indicare le tipologie di usura sull’utensile e la legge che lega i parametri di processo, al

1. materiale e alla durata dell’utensile spiegando il significato dei singoli. Spiegare come

misurare l’usura dell’utensile. 1

velocità di asportazione del materiale (MRR) in un’operazione di tornitura

2. Valutare la

cilindrica.

3. Elencare e descrivere le varie tipologie di truciolo.

Determinare la relazione che lega lo spessore del truciolo alla profondità di passata,

angolo di spoglia superiore, ecc nella condizione di taglio ortogonale.

TORNITURA

1. Spiegare, anche con uno schema, il funzionamento della punta a cannone utilizzata

nella foratura e i suoi vantaggi.

FRESATURA E BROCCIATURA

1. Descrivere la lavorazione di brocciatura con vantaggi e limitazioni. Dettagliare la

procedura che porta al dimensionamento/verifica della broccia stessa.

Tracciare uno schema dell’utensile broccia indicando le varie parti che la compongono

2. e la loro funzione. Indicare quali siano le possibili applicazioni della brocciatura

(tipologia di operazioni, convenienza, costo) e le modalità di tale operazione.

3. Fresatura periferica: calcolare la velocità di asportazione del materiale (MRR) indicando

il significato della simbologia e le unità di misura.

4. Spiegare con schemi cosa si intende per fresatura in concordanza e in opposizione,

indicando per ciascuna vantaggi e svantaggi. Indicare la legge che lega i parametri di

processo, al materiale e alla durata dell’utensile spiegando il significato dei simboli.

RETTIFICA MOLA E RAVVIVATURA

1. Rappresentare graficamente le varie tipologie di mole (geometria).

2. Descrivere gli elementi che costituiscono la mola per la rettifica, descrivendo tipologie,

caratteristiche e proprietà.

Indicare quali sono gli effetti della temperatura sull’operazione di rettifica.

3.

4. Tracciare uno schema della rettifica senza centri indicandone campo di applicazione e

vantaggi.

LAVORAZIONI NON CONVENZIONALI

1. Descrivere le lavorazioni a fascio di energia (laser, fascio elettronico, plasma).

Caratteristiche, vantaggi, svantaggi e applicazioni.

2. Spiegare i diversi processi di elettroerosione indicando applicazioni, svantaggi, vantaggi

e limitazioni.

3. Descrivere le lavorazioni water jet e abrasive water jet (caratteristiche, vantaggi,

svantaggi e applicazioni).

Descrivere con l’aiuto di schemi il processo di lavorazione chimica indicando vantaggi,

4. svantaggi e applicazioni.

LAVORAZIONI DELLA LAMIERA

1. Rappresentare un diagramma del limite di formabilità (FLD): indicare come va utilizzato,

indicare come può essere ottenuto sperimentalmente tale diagramma. Diagramma

limite di formatura.

2. Calcolare la forza necessaria per la tranciatura di fori/particolari.

TENSIONI E DEFORMAZIONI

Descrivere con l’aiuto di schemi le tecniche che permettono di migliorare la rugosità di

1. una superficie (escludendo la rettifica). 2

2. Scrivere le formule che esprimono la deformazione lineare e logaritmica precisando il

significato dei termini in esse contenute. Dire perché la seconda formulazione è più

adatta alla descrizione degli scorrimenti in campo plastico.

3. Valutare sia la deformazione ingegneristica che quella naturale nei seguenti due casi:

A) lunghezza finale pari al doppio della lunghezza iniziale

B) lunghezza finale pari alla metà della lunghezza iniziale

3

FONDERIA

Indicare la procedura che porta al posizionamento e dimensionamento della

materozza.

1. Considerare il volume del pezzo studiato come volumi di geometria elementare (più

semplici); Volume

2. Per ogni volume elementare calcolare il modulo di raffreddamento = Superficie esterna

(ottenuto conoscendo i volumi e le superfici esterne che scambiano calore) ottenendo così

M1, M2, … Mn con n il numero di volumi elementari nel pezzo;

3. Sapendo che la solidificazione ha inizio dagli elementi con valore di M minore, cercare la

zona/volume con M minimo che sarà la zona di avvio della solidificazione;

4. Considerare i moduli delle zone adiacenti alla zona con modulo minimo e tra questi

cercare se ne esiste uno con un modulo superiore del 10% rispetto al modulo della zona

precedente (cioè M minimo in questo caso).

Se esiste una zona con tale M , allora fungerà da materozza per quella zona con M minimo

k

(momentaneamente).

5. Iterare il procedimento finché non si soddisfano le condizioni imposte. Allora è in quella

zona si posizionerà una materozza secondo: ≥ 1.1

Il modulo di raffreddamento della materozza del percorso j-esimo dovrà avere un modulo di

raffreddamento superiore del 20% al modulo di raffreddamento della geometria avente M

massimo.

Il procedimento che porta al dimensionamento e verifica della materozza è un'analisi che si

basa sulla zona di influenza e sul volume protetto.

Il volume di ritiro è la variazione di volume dall'inizio alla fine della solidificazione del pezzo:

= ( + )

100

I massimi valori possono essere:

per materozze cilindriche o ovali;

= 0.14

per materozze sferiche oppure emisferiche.

= 0.20

Risultano più efficienti le materozze sferiche in quanto gestiscono un volume di ritiro

maggiore a parità di volume della materozza.

Nella pratica, sono preferibili le materozze cilindriche poiché sono di più semplice

realizzazione.

Sapendo che:

sezione canale di colata

=

canale distributore

=sezione

attacchi di colata (complessiva)

=sezione = γ

per garantire la pressurizzazione

: : = 1: 0.75: 0.5

0.4

Il tempo di colata (in secondi) vale: = 6.4 ⋅

S è lo spessore medio del getto in cm, G il peso in kg, il peso specifico del materiale.

γ

La velocità fluido all’uscita del canale di colata sarà: = √2ℎ

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Indicare le modifiche geometriche da operare per ottenere il modello da fonderia.

Il modello da fonderia si ricava dal pezzo originale modificandolo secondo 7 criteri

fondamentali.

In alcuni casi rimane un modello virtuale, mentre in altri viene realizzato, solitamente in

legno, plastica, lega leggera.

Le 7 OPERAZIONI da seguire sono:

1) CREAZIONE DEGLI ANGOLI DI SFORMO

Le pareti perpendicolari generano tensioni che rendono difficoltosa l'estrazione del pezzo,

introducendo delle piccole inclinazioni si elimina questa problematica.

2) ELIMINAZIONE DEGLI SPIGOLI VIVI

Sono concertatori di sforzi originando cricche è di difficile realizzazione poiché si erodono

dallo stampo.

3) EVITARE BRUSCHE VARIAZIONI DI SEZIONI

Occorre mantenere gli spessori costanti il più possibile per evitare l'insorgere di

distorsioni o mancati riempimenti di materiale.

4) EVITARE GEOMETRIE TOZZE

Caratterizzate da elevato tempo di solidificazione e disomogeneità della grana (struttura

del materiale peggiore).

5) EVITARE SUPERFICI PIANE ORIZZONTALI TROPPO ESTESE

Comportano depressioni al centro della zona durante la solidificazione.

6) ELIMINARE O PREVEDERE LA PRESENZA DI SOTTOQUADRI CON L'OPPORTUNA

AGGIUNTA DI ANIME

7) AUMENTARE LA CAVITÀ PER COMPENSARE IL RITIRO SOLIDO CHE AVVIENE

DURANTE LA SOLIDIFICAZIONE

Durante la solidificazione avviene una concentrazione dei volumi in parte compensata

dalle materozze, che però non possono fare nulla per quanto riguarda il ritiro volumetrico

in fase solida durane l'estrazione e il passaggio a temperatura ambiente.

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Descrivere le differenze dei sistemi di pressocolata (die casting) includendo vantaggi,

svantaggi e limitazioni.

Esistono 2 TECNICHE DI DIE CASTING:

1) a CAMERA CALDA (HOT CHAMBER);

2) a CAMERA FREDDA (COLD CHAMBER).

La differenza è nella zona dell'iniettore della macchina da pressocolata:

Nella CAMERA CALDA l'unità di iniezione (composta da un cilindro con un pistone di

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