In Italiano: Gestione di processo e prodotto automatico (Parte 1)

ASTRATTO: Gli appunti di seguito riportati traggono origine dalle lezioni tenute dall’autore, raccolte da un volume pubblicato negli anni 90, insieme agli altri due che completavano il corso di “TECNOLOGIE MECCANICHE DI PROCESSO E PRODOTTO per ITI MECCANICI” Purtroppo il volume era datato: veniva trattato estesamente il sistema operativo MS DOS, sviluppato il programma TURBO-PASCAL ecc. Tolte le parti che non interessano più, ed effettuati alcuni ritocchi, il “tipo” di cui sopra l’autore ha deciso di aggiungere gli appunti così modificati a quelli del suo sito. La parte di elettrotecnica generale non è datata e quindi può essere utilizzata.

INTRODUZIONE

MATERIALI

1.1 Introduzione

1.2 Proprieta chimiche

1.3 Proprieta fisiche

1.4 Proprieta meccaniche

1.5 Resistenza meccanica

  • elasticita e proporzionalita;
  • sola elasticita (senza proporzionalita) elasticita e plasticita;
  • snervamento rottura.
  • Fp = carico di scostamento dalla proporzionalita
  • Fs = carico di snervamento
  • Fm = carico massimo
  • Fu = carico ultimo
  • A Rame
  • B Ghisa
  • C Acciaio a basso tenore di carbonio
  • D Acciaio ad alto tenore di carbonio
  • E Acciaio bonificato
  • 1kg=9,8N
  • 1N=0,102 kg

1.6 Resistenza alla fatica e all’usura

1.7 Resilienza

  • orienta sulla scelta dei materiali destinati a subire urti (incudini, trance, mazze, ecc.);
  • condiziona i parametri dei trattamenti termici (temperatura, tempi e velocita di raffreddamento);
  • precisa lo stato di un materiale sottoposto a lavorazione plastica (ad esempio fragilita in seguito a incrudimento).

1.8 Durezza

  • HB (Brinell), HR
  • (Rockwell), HV (Vickers).
  1. Si applica senza urto un carico iniziale di 10 kg (98 N) e si azzera il quadrante.
  2. Si aggiunga al carico iniziale di 10 kg un altro carico di 140 kg (1372 N), progressivamente in 3–6 secondi.
  3. Si elimina il secondo carico di 140 kg e si esegue la lettura sul quadrante, con il penetratore sempre sollecitato dal carico iniziale di 10 kg (98 N).

1.9 Proprieta tecnologiche

1.10 Produzione della ghisa

  • E Elevatore per il carico del materiale
  • B Bocca di carico
  • H Uscita gas
  • I Rivestimento di mattoni refrattari
  • L Condotto aria riscaldata e soffiata

1.11 La ghisa

  • ghise ad alta resistenza meccanica
  • ghise resistenti all’usura
  • ghise resistenti agli acidi
  • ghise resistenti al calore
  • ghise sferoidali
  • ghise malleabili ecc.
  • ghisa grigia per getti (ordinari);
  • ghisa grigia a grafite sferoidale; ghisa grigia, non legata, per
    getti colati in sabbia (uso automobilistico);
  • ghisa malleabile in getti.
  • Ghisa grigia per getti ordinari (UNI 5007)

1.12 Acciai

1.13 Denominazione degli acciai

1.14 Designazione UNI degli acciai

1.15 Classificazione degli acciai secondo l’impiego

  1. acciai da bonifica
  2. acciai da cementazione
  3. acciai automatici al piombo
  4. acciai da nitrurazione
  5. acciai per tempra superficiale
  6. acciai per molle
  7. acciai per bulloneria
  8. acciai per cuscinetti acciai per valvole
    acciai resistenti a scorrimento
  9. acciai inossidabili
  1. acciai per utensili al carbonio
  2. acciai rapidi e super-rapidi acciai per lavorazioni a freddo
    acciai per lavorazioni a caldo

1.16 Metalli non ferrosi

  1. leghe da fonderia;
  2. leghe da lavorazione plastica.

1.17 Materiali non metallici

  • combustibili
  • lubrificanti
  • abrasivi
  • detersivi
  • acidi
  • refrattari
  • protettivi
  • sinterizzati
  • legnami
  • materie plastiche
  • fibre tessili
  • carbone
  • petrolio
  • benzina
  • nafta
  • gas illuminante
  • metano
  • butano
  • propano ecc.
  • olii minerali
  • olii vegetali
  • grassi animali e minerali
  • paraffina
  • saponi
  • stearina
  • talco
  • grafite
  • Abrasivi
  • quarzo
  • farina fossile
  • pomice
  • vetro
  • smeriglio
  • corindone
  • carburo di silicio
  • diamante
  • petrolio
  • benzina
  • gasolina
  • acetone
  • trielina
  • cloroformio
  • soda caustica
  • sapone
  • acido solforico
  • acido cloridrico
  • acido nitrico
  • argilla
  • quarzo
  • ossido di magnesio
  • silice
  • grassi da petrolio per cavi, cere vernici all’olio
  • vernici all’alcool
  • vernici alla cellulosa
  • vernici sintetiche
  • carburi di cobalto
  • carburi di tungsteno
  • carburi di titanio ossido di alluminio

1.18 Il legno

1.19 Le materie plastiche

  1. bassa massa volumica (0,9–1,8 kg/dm3); buona resistenza agli urti;
  2. facilita di lavorazione per. stampaggio, estrusione, fusione, laminazione;
  3. trascurabile lavoro di finitura;
  4. resistenza alla corrosione e agli agenti chimici;
  5. basso costo rispetto agli altri materiali sia della materia prima che della lavorazione;
  6. elevata resistenza elettrica;
  7. scarsa resistenza al calore.
  • interruttori, prese di corrente, telai per radio, televisori, supporti per lampade eco.,;
  • tuote dentate silenziose, contagiri, contachilometri, cuscinetti;
  • impasti per mole diamantate e per mole ad elevato numero di giri;
  • strutture, sportelli, ali, eliche per piccoli aerei.
  • laminati plastici per mobili da cucina (Formica);
  • calotte di spinterogeni, basette per interruttori.

SALDATURA

2.1 Procedimenti di saldatura

  • omogenea, quando il metallo base é eguale al metallo d’apporto;
  • eterogenea, quando il metallo base é diverso dal metallo d’apporto;
  • autogena, quando il materiale base fonde e prende parte alla composizione del giunto;
  • eterogena, quando il materiale base non fonde e non prende parte alla composizione del giunto che é formato dal solo materiale d’apporto.

2.2 Nomenclatura e fasi di saldatura

  1. La sorgente di calore riscalda contemporaneamente i pezzi da saldare, P, e P2, e la estremita della bacchetta che costituisce il metallo d’apporto, M.
  2. Fondono contemporaneamente i pezzi e la bacchetta formando un bagno liquido, B.
  3. II movimento di traslazione lungo i lembi della sorgente di calore e della bacchetta d’apporto creano il cordone di saldatura, C, che poi solidifica.

2.3 Giunti saldati

  • posizione del giunto rispetto all’operatore;
  • posizione reciproca dei pezzi da saldare;
  • forma e preparazione dei lembi;
  • forma della superficie esterna del giunto saldato;
  • continuita o intermittenza del cordone di saldatura.
  • in piano
  • frontale
  • verticale
  • sopratesta
  • semimontante (inclinata)
  1. Saldatura in piano: Si ha quando la linea di unione é orizzontale ed il vertice rivolto verso il basso. Il metallo d’apporto si introduce dall’alto.
  2. Saldatura frontale: Si intende quella disposta verticali e che obbliga ad il metallo d’apporto di lato.
  3. Saldatura verticale: Si intende quella disposta su piano verticale con asse del giunto verticale. Pud essere ascendente o discendente a seconda che il riempimento venga effettuato dal basso verso l’alto o viceversa. Nella saldatura ossiacetilenica é chiamata anche montante.
  4. Saldatura sopratesta: Si intende quella ad asse orizzontale che deve essere eseguita al di sopra della testa dell’operatore e che obbliga ad introdurre il materiale verso l’alto.
  5. Saldatura semimontante o inclinata: Si intende quella che deve essere eseguita su piani inclinati o obliqui. In figura é illustrato un esempio di saldatura semimontante con introduzione del metallo d’apporto dall’alto (a<90°). La posizione risulta in tal caso intermedia tra quella in piano e quella verticale.
  1. Giunto di testa
  2. Giunto di spigolo o d’angolo esterno
  3. Giunto d’orlo
  4. Giunto a L o d’angolo interno
  5. Giunto a sovrapposizione
  6. Giunto a T
  7. Giunto su tre lamiere

2.4 Forme dei lembi

  • procedimento di saldatura;
  • tipo di giunto;
  • posizione di saldatura;
  • natura del metallo base;
  • spessore del metallo base.
  1. ad orli rilevati per spessori inferiori ad 1 mm
  2. a lembi retti per spessori fino a 3–4 mm
  3. a V per spessori inferiori a 12 mm
  4. aK per spessori inferiori a 20 mm
  5. ad Y per spessori inferiori a 12 mm
  6. ad U per spessori tra 20 e 40 mm
  7. ad X per spessori inferiori a 20 mm
  8. a doppio J per spessori maggiori di 40 m m
  9. a doppio U per spessori maggiori di 40 m m
  10. a doppio Y per spessori maggiori di 40 mm
  11. a V con sostegno per spessori minori di 15 mm
  1. Cordone a forma piana: Si ha quando la superficie esterna della saldatura é piana, anche se é tollerata una leggera bombatura.
  2. Cordone a forma concava: Si ha quando il centro di curvatura si trova nella parte esterna della saldatura. E’ detto anche cordone leggero.
  3. Cordone a forma convessa: Si ha quando il centro di curvatura si trova nella parte interna della saldatura.
  1. Saldatura continua
  2. Saldatura a tratti contrapposti
  3. Saldatura a tratti sfalsati
  4. Saldatura a passo P ed intervallo I

2.5 Prove e controlli delle saldature

  • controlli distruttivi
  • controlli non distruttivi
  1. Radiografia di una saldatura con inclusioni gassose sparse.
  2. Radiografia di una saldatura con incrinatura longitudinale (vedi frecce), inclusioni di scoria e incisioni marginali.

LAVORAZIONI PLASTICHE

3.1 Laminazione

  1. Cilindri calibrati per barre tonde
  2. Cilindri calibrati per profilati
  3. Cilindri calibrati per rotaie, sbozzatori (A) e finitori (B).

3.2 Trafilatura

3.3 Estrusione

3.4 Fabbricazione dei tubi

3.5 Fucinatura

3.6 Sinterizzazione

3.7 Stampaggio

FONDERIA

4.1 Generalita

  • bassa temperatura di fusione;
  • basso ritiro durante il raffreddamento; scorrevolezza allo stato fuso;
  • scarsa attitudine ad assorbire gas allo stato liquido.

4.2 Processo di fonderia

4.3 Terra da fonderia

4.4 Formatura

4.5 La fusione

4.6 La colata

4.7 Fusione in conchiglia

  1. Macchine per iniettofusione a camera calda Sono dotate di un serbatoio per il metallo fuso, che fa parte della macchina:
    macchine a pistone; macchine con camera di pressione ed alimentazione ad immersione.
  2. Macchine per pressofusione a camera fredda In queste macchine il metallo fuso viene prelevato da un forno di attesa e portato volta per volta nella camera di compressione.

MACCHINE UTENSILI

5.1 Introduzione

5.2 L’utensile

5.3 Materiale degli utensili

5.4 Moti relativi fra utensile e pezzo in lavorazione