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RETTIFICA

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La rettifica è quella procedura eseguita con una macchina chiamata Rettificatrice, che ha come utensile una mola a grana fine ed estremamente dura. La rettifica serve per portare un qualsiasi componente nello stato di forma o superficie ottimale di progetto; questa operazione segue infatti la sgrossatura. Mentre la sgrossatura toglie il grosso dei residui, la rettifica fa sì che tutti i residui o il materiale in eccesso vengano eliminati garantendo alla superficie lavorata un alto grado di finitura.

È un'operazione costosa, quindi va eseguita solo dove è necessario un alto grado di finitura, come sedi di cuscinetti, profili di ingranaggi ecc...

Rettificatrici in tondo

Sono utilizzate per la lavorazione di superfici cilindriche, coniche o sagomate. Può essere eseguita sia su superfici esterne che interne.

La rettifica in tondo si esegue montando il pezzo su un mandrino, che ruota lentamente nello stesso senso della mola. Inoltre il mandrino esegue anche il moto di traslazione (alimentazione assiale).

La mola ruota velocemente e asporta il materiale.

Un esempio di applicazione di questo tipo di lavorazione per asportazione di truciolo è la rettificatrice per alberi a gomito. L'albero a gomito è, tra le superfici cilindriche, la più complessa da lavorare per la sua particolare forma: i produttori di alberi a gomito nonché le officine di revisione dei motori utilizzato questo tipo di macchine per lavorare sia le bronzine di banco che i colletti dell'albero a gomito. Nella foto qui sotto si può vedere un esempio di questa applicazione

Rettificatrici Senza centri

Sono utilizzate per la lavorazione di pezzi lunghi, sottili e piccoli, quindi inadatti a essere bloccati tra mandrino e contropunta.

In questo procedimento il pezzo si trova tra due mole rotanti nella stessa direzione:

Mola operatrice, grande, ruota velocemente e ha il compito di eseguire la rettifica della superficie.
Mola di trascinamento, più piccola, gira lentamente e ha il compito di ruotare il pezzo e premerlo contro la mola operatrice.
È presente anche una lama che sostiene il pezzo durante la lavorazione
Rettificatrici per piani Servono a lavorare superfici piane.

Si dividono in 2 categorie in base alla posizione della mola:

Rettificatrice tangenziale

Rettificatrice frontale Nella rettifica tangenziale l'albero portamola è parallelo al piano che viene lavorato dalla superficie cilindrica della mola.

Nella rettifica frontale l'albero è perpendicolare al piano che viene lavorato frontalmente dalla mola.
Esempi di lavorazioni di rettifica
La rettifica dei denti degli ingranaggi è un processo di finitura superficiale che avviene dopo il trattamento termico degli stessi, in genere carbocementazione. Con questo procedimento si riesce a portare il dente ad una condizione di profilo ottimale, cioè ad evolvente, annullando le inevitabili deformazioni subite dall'ingranaggio dopo il trattamento termico che determinerebbero un funzionamento rumoroso e un dente soggetto più facilmente alla rottura.
In genere si asporta un strato proporzionale alla grandezza del dente, pari al modulo, ma comunque tale da non annullare i benefici indotti dal trattamento, cioè la formazione di una pelle superficiale di alcuni decimi, che presenta una durezza e una tensione superficiale di compressione che sfavorisce la nascita di cricche e aumenta la resistenza a rottura. Allo scopo si adottano mole formate da agglomerati durissimi e con inclusioni vetrose. Il profilo della mola viene rinnovato ciclicamente durante la lavorazione mediante un rullo diamantatore che ripristina la condizione ottimale della mola.

STAMPA SABBIATRICI - RETTIFICA

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STAMPA SABBIATRICI - RUGGINE

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La rugosità è una proprietà della superficie di un corpo, costituita da microimperfezioni geometriche normalmente presenti sulla superficie o anche risultanti da lavorazioni meccaniche; tali imperfezioni si presentano generalmente in forma di solchi o scalfitture, di forma, profondità e direzione variabile.

La rugosità di una superficie può essere misurata mediante strumenti denominati rugosimetri. Il procedimento di misura della rugosità consiste nella registrazione del profilo della superficie ottenuto lungo una determinata linea di misura (o di scansione); tale profilo viene poi analizzato definendo un parametro numerico che costituisce la misura della rugosità. Parte fondamentale del processo di calcolo dei vari parametri di rugosità è l'operazione di filtraggio che consente di ottenere una misura della sola qualità della superficie, depurata dagli effetti che gli errori di geometria del pezzo hanno sul profilo misurato.

La misura della rugosità Ra, espressa in micron, è il valore medio aritmetico degli scostamenti del profilo reale della superficie rispetto alla linea media. Tale misura è riferita ad una lunghezza di base l del profilo analizzato per evitare l'influenza di altri tipi di irregolarità.

Il valore Ra non è però sufficiente per definire completamente le caratteristiche morfologiche della superficie, in quanto profili dagli andamenti differenti dallo stesso scostamento medio aritmetico presenteranno lo stesso valore di Ra; per tale motivo si sono introdotti altri paramenti, come Rq, media quadratica degli scostamenti dei punti del profilo dalla linea media; tale parametro, essendo una media quadratica è più sensibile ai bruschi scostamenti del profilo da un andamento regolare ed è in generale maggiore rispetto al valore Ra.

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La sabbiaturfresaturam meccanico con il quale si erode la superficie di un prodotto tramite l’abrasione dovuta ad un getto di sabbia ed aria. L'impiego di gran lunga più frequente è quello per la pulizia superficiale di materiali, tuttavia può essere usata anche per l'incisione di iscrizioni ed immagini su marmo e pietre.

Descrizione
In campo meccanico la sabbiatura è un procedimento intermedio al ciclo di lavorazione del prodotto, solo raramente viene effettuato come operazione finale. Lo strato asportato può essere ossido, vernice, calcificazioni, un rivestimento galvanico o plastico, ecc. Al termine dell’operazione il materiale sottostante allo strato rimosso risulta completamente scoperto e con rugosità dipendente dalla grandezza della graniglia utilizzata e dalla pressione del getto, ma comunque molto accentuata in confronto ai valori tipici delle lavorazioni meccaniche. La sabbiatura risulta quindi uno dei procedimenti preferiti per preparare il pezzo alla successiva verniciatura. La sabbiatura viene effettuata tipicamente su acciaio, ghisa, leghe metalliche in genere, legname, ceramiche, pietre e marmi; sia per impiego industriale meccanico che edilizio. La sabbiatura è utilizzata anche per la distruzione dei dati contenuti negli hard disk o nei CD-ROM. Si tratta di uno dei metodi più sicuri per evitare che particolari programmi possano recuperare i dati dal supporto danneggiato. Dopo aver terminato le registrazioni contabili delle transazioni eseguite, le banche effettuano periodicamente una sabbiatura dei CD che memorizzano le transazioni finanziarie.

Il singolo pezzo non ha bisogno alcuna preparazione particolare per subire la sabbiatura, mentre componenti già assemblate potrebbero dover essere smontate per consentire di ripulire anche le superfici altrimenti non raggiungibili.

Una volta ben fissato (per evitare che si sposti sotto la spinta del getto) il pezzo può essere sabbiato.
Direzionando il getto verso il pezzo e con passate uniformi, ilelettroerosionsce la superficie dalle impurità e dagli strati indesiderati, fino a conclusione dell’operazione, quando tutta la superficie da trattare è stata completamente ripulita.
Terminata la lavorazione di un oggetto si può passare immediatamente alla lavorazione di un successivo.

Durante la sabbiatura, il singolo granello di sabbia (o comunque di abrasivo) viene proiettato ad alta velocità sulla superficie da pulire. Nonostante la pressione del getto d’aria che trasporta il granello non sia particolarmente elevata, le piccole dimensioni del granello aumentano la pressione specifica sul punto d’impatto, staccando lo strato che si vuole rimuovere e riducendolo in polvere. A questo punto il granello, deviato dall’impatto, si allontana dall’oggetto sabbiato in uno o più pezzi. La graniglia usata viene spesso smaltita, ma alcuni impianti fissi sono in grado di raccoglierla e riutilizzarla (cosa non sempre possibile e/o conveniente).

Può capitare che lamiere sottili si deformino durante la sabbiatura. Questo è dovuto alla concentrazione della pressione ed al (minimo) aumento di temperatura dell'oggetto durante la sabbiatura.

Data l’elevata portata del getto di aria e sabbia, la produzione di polvere è molto alta; spesso è tale da creare una cortina che impedisce al sabbiatore di vedere il pezzo in lavorazione.

comparazione di sabbiatura di uno stesso soffitto in pianelle e travetti, eseguita prima ad acqua (sopra) e poi a secco (sotto) con impianto si aspirazione e decantazione delle polveri. Si noti la diversità di uniformità del risultato.per ovviare a questo problema si può:

creare una corrente d’aria che allontani la polvere dal sabbiatore;
utilizzare la sabbiatura ad acqua: in tal caso si circonda il getto di aria/sabbia con un getto d'acqua, oppure si trasporta la sabbia non tramite aria ma tramite acqua (in modo concettualmente simile al taglio waterjet usato per le lamiere. Questo metodo ha tuttavia molti svantaggi:
necessita di una linea di approvvigionamento dell’acqua corrente;
richiede uno scarico per l’acqua che si raccoglie sul pavimento;
sommerge l’area (o la stanza) dove si sta sabbiando di fanghiglia, che quasi sempre dovrà essere rimossa;
sporca la superficie trattata della stessa fanghiglia, impedendo al sabbiatore di avere la piena percezione delle zone trattate e di quelle ancora da trattare;
se l’oggetto sabbiato è di metallo, il contatto con l’acqua riattiva immediatamente la sua ossidazione (già molto rapida in aria per gli oggetti di ghisa sabbiata);
utilizzare un impianto di aspirazione e decantazione delle polveri: risolve tutti i problemi della sabbiatura ad acqua, ma necessita di apparecchiature appositamente costruite e piuttosto voluminose. Pur offrendo notevoli vantaggi, è ancora scarsamente diffuso nel campo della sabbiatura civile ed è più frequente nelle sabbiature leggere per la meccanica industriale.
Terminata la sabbiatura il pezzo deve essere ripulito dalla polvere (o eventualmente dal fango) prima di essere ricoperto. Per materiali metallici particolarmente sensibili all’ossidazione (come la ghisa) è opportuno provvedere al rivestimento superficiale prima possibile.

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SALDATURA

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La saldatura è un procedimento che permette il collegamento permanente di parti solide tra loro e che realizza la continuità del materiale ove essa venga applicata. La saldatura nella sua accezione più comune presuppone l'apporto di calore localizzato tale da permettere la fusione del materiale. Tale materiale può essere il materiale componente le parti stesse che che vengono unite, ma può essere anche un materiale estraneo ad esse, detto materiale di apporto: nel primo caso si parla di saldatura autogena nel secondo di saldatura eterogena o brasatura. La saldatura realizza un collegamento permanente che si differenzia da altri collegamenti permanenti (ad esempio chiodatura o incollatura) che non realizzano la continuità del materiale. Con alcuni processi di saldatura autogena, qualora eseguita correttamente e secondo certi principi, viene garantita anche una continuità quasi totale nelle caratteristiche stesse del materiale delle parti unite.

Nella sua accezione più ampia la saldatura si riferisce all'unione mediante apporto di calore di diversi materiali tra loro, o con materiali simili, dato che si effettua comunemente ad esempio la saldatura di materie plastiche. Anche il vetro può essere "saldato". Ma la saldatura per antonomasia avviene tra metalli, ed è quella che tratteremo in questa sede.


Sviluppo della saldatura
Saldatura circonferenziale su un tubo (si nota la zona termicamente alterata con colorazione diversa del metallo)


Fin dal Medio Evo si univano parti in ferro riscaldandole al calor giallo-bianco sulla forgia e successivamente martellandole fino a renderle omogenee. Tuttavia, per avere dei procedimenti di saldatura con caratteristiche omogenee e riproducibili, fu necessario arrivare al 1901 con la saldatura ossiacetilenica, in cui si univano le parti per fusione dei lembi. In questo procedimento di saldatura l'energia necessaria alla fusione dei pezzi era fornita dalla combustione di un gas (nel caso specifico acetilene) con ossigeno puro. Raggiungendo temperature sufficientemente elevate (e superiori alla temperatura di fusione del ferro) non era più necessaria l'operazione di martellatura per unire i pezzi, a tutto vantaggio della semplicità e della ripetibilità dell'operazione.

Agli inizi del XX secolo si svilupparono generatori elettrici sufficientemente potenti per generare un arco avente una potenza sufficiente alla fusione del ferro. Il primo procedimento di saldatura che fu sviluppato utilizzando l'energia dell'arco elettrico fu il procedimento ad elettrodo non protetto, attualmente completamente abbandonato a favore del procedimento a elettrodo rivestito, in cui il rivestimento svolge tutta una serie di funzioni fondamentali per la produzione di un giunto di buone caratteristiche. A tutt'oggi (2006) la saldatura a elettrodo rivestito è il procedimento più diffuso nel mondo.

Nel 1925 veniva messo a punto il procedimento di saldatura a resistenza, oggi utilizzato ampiamente in ambito industriale per produzioni di grande serie.

Nel corso della Seconda Guerra Mondiale fu sentita l'esigenza di produrre giunti saldati di buona qualità con una produttività molto maggiore di quella che poteva essere data dall'elettrodo rivestito, quindi negli Stati Uniti fu iniziato lo studio dei procedimenti a filo continuo, ed in particolare dell'arco sommerso, che permetteva una produttività ed una riproducibilità assolutamente maggiori di quelle dei procedimenti ad elettrodo rivestito.

Nel dopoguerra furono sviluppati (anni cinquanta) i procedimenti MIG e MAG per avere una produttività confrontabile con quella dell'arco sommerso, pur con una maggiore flessibilità di impiego. In parallelo fu sviluppato il procedimento TIG, che permetteva un controllo molto preciso delle caratteristiche della saldatura ed una lavorazione continua, che non era permessa dall'elettrodo rivestito.

Infine negli anni settanta furono sviluppati i procedimenti ad energia concentrata, cioè electron beam e laser, che permettono di limitare la zona di materiale modificata dalla saldatura.

Attualmente sono in corso studi per la saldatura per diffusione, in cui non si porta a fusione il materiale da saldare, ma si sottopone a pressione ad una temperatura sufficientemente elevata perché gli atomi del reticolo cristallino diffondano attraverso la superficie di separazione dei pezzi, in modo da realizzare giunti a temperature relativamente basse.


Applicazioni principali della saldatura
La saldatura è utilizzata principalmente per la costruzione di recipienti sottoposti a sforzi significativi (principalmente dovuti a pressione) (caldareria) o per costruzione di strutture di supporto più o meno complesse (carpenteria). Fuori da queste due applicazioni, che già coprono un'area estremamente vasta di impieghi, la saldatura è utilizzata nella costruzione di veicoli, sia marittimi, sia aerei sia terrestri. Lo sviluppo iniziale della saldatura venne proprio da questo campo di applicazioni, in particolare dalla necessità delle costruzioni navali, che richiedevano la giunzione di lamiere di spessore eccessivo per le chiodature con una notevole resistenza ed un peso, per quanto possibile, limitato.

La caratteristica principale della saldatura è di creare strutture monolitiche, cioè strutture che non presentano discontinuità di caratteristiche in presenza dei giunti. Questa particolarità della saldatura è di notevole importanza sia quando è richiesta una resistenza meccanica uniforme sia quando è richiesta una resistenza uniforme ad aggressioni esterne (per esempio alla corrosione). Date queste caratteristiche, la saldatura ha applicazioni notevoli in diversi campi dell'ingegneria:

Ingegneria meccanica: costruzione di strutture meccaniche di forma complessa e sottoposte a sforzi significativi
Ingegneria civile: costruzione di strutture metalliche di supporto a edifici o ponti
Ingegneria chimica: costruzione di recipienti (a pressione o meno), di casse di pompe, di casse di valvole e di reti di tubazioni
Ingegneria nucleare: recipienti a pressione per reattori, tubazioni, strutture di sicurezza e contenimento
Ingegneria dei trasporti: costruzione di veicoli terrestri e navali
Ingegneria aeronautica: strutture portanti per aeromobili
Vi sono comunque dei casi particolari in cui la saldatura viene utilizzata per unioni "parzialmente" continue come nel caso della "puntatura" (vedi sez. nel prosieguo).


Il processo di saldatura

Ogni tipo di saldatura avviene mediante procedimenti differenti e macchinari specifici. Si può comunque decrivere un procedimento generico che accomuna i diversi processi di saldatura.

Per realizzare una saldatura di due parti è necessario anzitutto preparare i due lembi del giunto mediante quella che viene definita cianfrinatura. Quindi il giunto viene scaldato a diverse temperature a seconda del processo impiegato.

Quando il giunto viene riscaldato fino a fondere unendo così i lembi col materiale stesso del giunto o con l'aiuto di un materiale di apporto ad esso omogeneo si parla di saldatura autogena. Se invece una volta riscaldato il giunto al di sotto della temperatura di fusione viene fuso su di esso un materiale di apporto ad esso eterogeneo e con punto difusione più basso si parla di saldatura eterogena o brasatura.

Il calore necessario all'attuazione del processo viene ottenuto con diversi sistemi:

- Una fiamma prodotta per combustione di un gas con aria o ossigeno.
- Un arco elettrico che viene formato tra due elettrodi (uno di essi può essere il pezzo stesso).
- Resistenza elettrica ottenuta per effetto Joule al passaggio di una corrente attraverso i pezzi da saldare.
- Laser ad elevata potenza o altri sistemi di apporto di energia non da fiamma.
Per ottenere una saldatura resistente, tecnicamente buona ed esente da imperfezioni, la zona di fusione deve essere protetta da fenomeni di ossidazione ed il metallo fuso deve essere depurato da scorie. Per evitare l'ossidazione la saldatura deve avvenire quindi in atmosfera il più possibile priva di ossigeno (inerte): a tale scopo nella zona in prossimità della saldatura devono essere aggiunte sostanze come gas, borace, silicati e carbonati, che creino una "nube protettiva" nei pressi del bagno di fusione e che permettano l'esplulsione delle scorie. Nella saldatura ossiacetilenica si produce un’atmosfera riducente, mentre la saldatura ad arco viene effettuata nell’atmosfera prodotta dalla combustione del rivestimento dell’elettrodo o sotto flusso di gas.

Il metallo di apporto può essere in forma di barrette o di filo continuo, che vengono avvicinate alla zona di fusione (saldatura a fiamma e saldatura TIG = tungsten inert gas) o costituire il vero e proprio elettrodo che si fonde a causa dell’arco elettrico che esso stesso provoca.

Saldatura eterogena o brasatura
La saldatura eterogena è comunemente detta brasatura e permette di unire le parti fondendo solo la lega di apporto e mantenendo intatti i lembi del giunto stesso. Nell'ambito della brasatura si distinguono:

- brasatura forte: temperature oltre i 450°C ma al di sotto del punto di fusione dei materiali da saldare; il giunto va preparato in modo da favorire la penetrazione del materiale di apporto per capillarità
- brasatura dolce: si effettua con temperature al di sotto dei 450°C ed al di sotto del punto di fusione dei materiali da saldare; il giunto va preparato in modo da favorire la penetrazione del materiale di apporto per capillarità

- saldobrasatura: le leghe di apporto sono leghe fondenti a temperature ancor più elevate di quelle utilizzate nella brasatura forte ma sempre inferiori al punto di fusione dei materiali da saldare; il giunto viene preparato similmente alla preparazione per una saldatura autogena.

Saldatura a punti
Detta anche saldatura puntuale (spot welding in inglese) o chiodi di saldatura, spesso realizzata tramite saldatrici ad induzione, è un tipo di saldatura a resistenza e consiste nel far combaciare le parti di materiale da saldare e nel comprimere i due pezzi mediante una macchina. Successivamente, il passaggio di energia elettrica scalda i corpi da saldare fino ad arrivare al punto di fusione in meno di 15 secondi, unendo così i due materiali da un CHIODO interno particolarmente resistente che dura nel tempo.


Saldatura per puntatura
La saldatura per puntatura, salvo quando il termine non sia utilizzato impropriamente per indicare la saldatura puntuale di cui sopra, non si riferisce ad un particolare processo di saldatura, quanto piuttosto ad un'applicazione particolare dei processi di saldatura già accennati. Si tratta di generare punti di saldatura sul perimetro dei pezzi da unire, senza creare cioè un cordone di saldatura ovvero una saldatura continua senza interruzioni, quanto realizzando molteplici punti posti a distanze più o meno regolari tra loro. Questo modo di procedere viene spesso usato per unire parti sottoposte a scarsi sforzi meccanici, o comunque tra le quali la saldatura non debba creare un giunto ermetico. Viene utilizzato tipicamente in processi di saldatura non automatizzati come imbastitura utile a tenere assieme le parti in vista di una successiva saldatura continua.


Controllo delle saldature
Le implicazioni di sicurezza collegate all'uso della saldatura, soprattutto nel campo dei recipienti a pressione e dell'ingegneria civile hanno imposto criteri sulla garanzia dell'affidabilità delle saldature. Questo controllo avviene su due fasi distinte:

Controllo del personale e del procedimento (controllo preventivo)
Controllo del giunto saldato (controllo di produzione)

Controllo e qualifica dei procedimenti di saldatura
La saldatura, nel caso che implichi problemi di sicurezza, deve essere effettuata solo da personale qualificato e utilizzando procedimenti qualificati, le norme di qualifica dei procedimenti variano a seconda del campo di applicazione ed a seconda del materiale che deve essere saldato. In particolare in ambito europeo si seguono le Euronorme EN 15614-1 per la qualifica dei procedimenti ad arco voltaico di acciai e leghe di nichel e le EN UNI 287 per la qualifica dei saldatori, mentre negli Stati Uniti si applicano le norme ASME Sect. IX.

In genere per qualificare un procedimento devono essere eseguiti dei talloni, che vengono controllati con metodi non distruttivi e da cui sono ricavati provini per prove distruttive (trazione, piegatura, resilienza, etc.)


Controllo dei giunti saldati dopo produzione
Il giunti saldati, dopo l'esecuzione, vengono sottoposti a controlli non distruttivi più o meno estesi, a seconda dell'affidabilità richiesta al giunto, inoltre per un numero prefissato di metri di saldatura o di giunti (in dipendenza dal campo di applicazione) vengono prodotti altri talloni che saranno sottoposti a prove distruttive (generalmente quelle più significative fra quelle già subite nel corso della qualifica del procedimento).

STAMPA SABBIATRICI - SALDATURA

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STAMPAGGIO AD INIEZIONE

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Lo stampaggio ad iniezione è un processo di produzione industriale del tipo fusione, in cui materiale liquido (materiale plastico) viene immesso in una forma permanente detta stampo, aiutato da una forza di "iniezione". Generalmente, l'iniezione avviene a pressioni elevate ed a temperature che consentono lo scorrimento del materiale "plastificato" in apposita sezione della pressa stessa. Gli appositi stampi vengono tenuti chiusi idraulicamente o meccanicamente in macchine dette presse per lo stampaggio. Le pressioni sono dell'ordine di qualche centinaio di bar e la forza (in tonnellate) necessaria per tenere chiusi gli stampi è semplicemente ricavabile dalla formula:

dove P è la pressione di iniezione in kg/cm² (per le unità di misura vedi nota [1]) ed S è la superficie dell'area frontale del pezzo da stampare (in cm²) ortogonale al piano di iniezione.

Lo stampaggio ad iniezione è ritenuto uno dei processi più economici di trasformazione delle materie plastiche. Esistono relativamente poche pubblicazioni riguardo alle tecniche di stampaggio e relative alla soluzione dei problemi. L'uso di programmi specifici quali "mold flow" consente una rapida ed economica prototipazione del prodotto, l'uso di presse veloci permette di produrre particolari anche grandi in un tempo estremamente ridotto.

Lo stampaggio ad iniezione rammenta il principio della pressofusione usata per la formatura di semilavorati o particolari dai metalli non ferrosi.

I costituenti principali delle presse per iniezione sono:

un piano fisso, cui si fissa un semistampo (normalmente il semistampo femmina)
un piano mobile, cui si fissa l’altro semistampo
un sistema di supporto e guida del piano mobile (generalmente 4 colonne a sezione cilindrica)
un meccanismo di chiusura dello stampo (generalmente una ginocchiera azionata da pistoni idraulici)
Schema di principio del sistema di iniezioneun “gruppo di plastificazione ed iniezione”, costituito da una vite senza fine contenuta in un cilindro riscaldato elettricamente, la vite ha la possibilità di ruotare intorno al suo asse (caricamento e fusione del materiale) e di spostarsi assialmente, agendo da pistone (fase di iniezione). La testa del cilindro porta un ugello che, attraverso un foro nel piano fisso della pressa è mantenuto a contatto del foro di iniezione dello stampo
una centralina oleodinamica, che fornisce l’energia per gli azionamenti. Si stanno diffondendo presse con azionamenti totalmente elettrici
un basamento di supporto
una unità di governo elettronica
La disposizione più diffusa è quella orizzontale (movimento di apertura degli stampi orizzontale), ma per lavorazioni particolari si utilizzano presse verticali. I parametri identificativi delle presse sono:

la forza di chiusura
il passaggio tra le colonne, ovvero la massima dimensione trasversale dello stampo che può essere montato
la corsa del piano mobile
la capacità, ovvero la massima quantità di materiale che può essere iniettato in ciascun ciclo
Schema di principio del processoIl ciclo macchina tipico è composto dalle seguenti fasi:

Caricamento e fusione: la vite gira aspirando il materiale (in granuli dalla dimensione variabile da 1 a circa 5 mm) da una tramoggia fissata al cilindro, il materiale, avanzando verso la testa del cilindro, fonde per effetto del riscaldamento del cilindro e dell’attrito. L'accumulo del materiale plastificato nella parte anteriore del cilindro fa arretrare la vite determinando la quantità di materiale che verrà iniettata.
Chiusura e bloccaggio dello stampo. I due semistampi vengono avvicinati velocemente in bassa pressione e a pochi decimi di distanza vengono bloccati in posizione di massima forza di chiusura.
Iniezione: alla vite viene applicata una pressione programmata e spostandosi rapidamente in avanti, come un pistone, forza il materiale fuso, attraverso l’ugello, nella cavità dello stampo.
Mantenimento in pressione: la vite continua ad essere spinta in avanti solitamente con una pressione più bassa di quella di iniezione, mantenendo la pressione sul materiale finché questo non è solidificato Rilascio della pressione della vite.

Caricamento e fusione
Eventuale attesa di raffreddamento del materiale nello stampo Apertura dello stampo ed estrazione (automatica, manuale o assistita da manipolatori esterni) dei pezzi Arretramento del gruppo iniezione (movimento opzionale) I pezzi ottenuti richiedono in certi casi operazioni accessorie come l’asportazione del materiale degli attacchi di iniezione (materozze), la sbavatura, l’esecuzione di fori ecc, ma spesso sono perfettamente finiti.

STAMPA SABBIATRICI - STAMPAGGIO AD INIEZIONE

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STAMPO

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Lo stampo è una matrice che viene appositamente progettata come utensile in alcuni processi di produzione industriale come lo stampaggio, la pressofusione, l'imbutitura, la schiumatura o la sinterizzazione: serve a dare la forma intermedia o finale al pezzo o materiale da lavorare.

A seconda del diverso tipo di lavorazione cambiano le caratteristiche e la tecnologia dello stampo.

Componenti generiche
Uno stampo è solitamente composto da due o più semigusci, che vanno a delimitare un'area di spazio con la sagoma del pezzo da ottenere. Gli stampi di produzione sono solitamente in acciaio bonificato (un processo termico per migliorarne le caratteristiche) o temprato, ma per particolari lavorazioni si usano anche stampi in alluminio o legno. Stampi di materiali meno resistenti, come gesso, silicone o resina vengono usati per la produzione di piccole serie per la prototipazione rapida. La vita utile di uno stampo può andare da pochi pezzi, o anche di uno solo, a centinaia di migliaia di esemplari.

Gli stampi medi e grandi sono spesso costruiti per fresatura, mentre per esemplari particolarmente piccoli, con finiture complesse o per precisioni elevatissime, nell'ordine di pochi centesimi di millimetro, si usano processi ad alta tecnologia come l'elettroerosione o la fotoincisione.

Lo stampo deve essere in genere progettato senza cavità che possano limitare l'estrazione del pezzo: in particolare vanno evitati i sottosquadra, cioè angoli di 90° o più, che di fatto rendono l'elemento stampato indivisibile dallo stampo.

Nella progettazione di uno stampo bisogna prestare particolare cura agli angoli di sformo: dato che la creazione di pareti perfettamente in asse con il movimento di estrazione potrebbe dare problemi nella rimozione dei pezzi finiti, le pareti non devono mai essere progettate verticali, ma devono avere una leggera inclinazione (1 o 2 gradi) verso l'esterno. Per esemplificare, un cilindro andrebbe trasformato in un tronco di cono per poter essere estratto senza problemi.

Gli stampi, in particolare quelli per le plastiche, possono essere riscaldati o meno: gli stampi riscaldati sono più costosi ma permettono un flusso migliore del materiale liquido nelle cavità, grazie alla viscosità ridotta. All'occorrenza possono anche essere raffreddati, nel caso sia necessario estrarre i pezzi rapidamente o non sia possibile avere una catena di produzione a carosello che sfrutti diversi elementi per rendere continua la produzione senza forzarne i tempi. Un raffreddamento troppo rapido dello stampo o un riscaldamento insufficiente possono condurre, nella lavorazione delle plastiche, a pezzi con parti mancanti o a rotture. Inoltre con il raffreddamento va previsto un ritiro del materiale, che può condurre alla rottura del pezzo.

Oltre ad avere dei canali di colata o di iniezione (dove il materiale entra nello stampo), lo stampo deve avere delle materozze (che portano il materiale alla cavità), e degli sfoghi per consentire l'uscita dell'aria.

Per stampi particolarmente complessi si possono usare elementi mobili detti spine, che si ritraggono automaticamente all'apertura dei gusci, permettendo la creazione di cavità altrimenti impossibili.

Gli stampi sono oggetti costosi, che richiedono una accurata progettazione e manutenzione, e anche settimane di lavoro per la loro costruzione. Sono strettamente vincolati al tipo di materiale per cui verranno usati, dalla cui viscosità, temperatura e caratteristiche dipendono numerose variabili.


Metalli

Lamiere

Nello stampaggio di lamiera lo stampo è costituito da un blocco d'acciaio, suddiviso in un guscio femmina e da un altro maschio (controstampo) collocati nella pressa, uno sulla base e l'altro sulla parte mobile della macchina utensile, che deformano il materiale fino ad ottenere anche con passaggi successivi (e con stampi via via leggermente diversi) la forma finale del pezzo industriale. Questo processo è noto come imbutitura. Si tratta di un'operazione molto difficile, che deve essere suddivisa in numerosi passaggi per evitare che le lamiere vengano stirate eccessivamente e quindi possano strapparsi o riportare assottigliamenti non uniformi. Per la costruzione di pezzi per il mercato automobilistico si usano stampi di grosse dimensioni, che spesso includono bordature studiate per la punzonatura delle parti da rimuovere (la cava del finestrino, ad esempio). La lavorazione delle lamiere viene spesso effettuata in modo da dare loro una struttura portante, con delle nervature e delle pieghe curve che danno solidità al pezzo. Oggi è possibile ottenere processi di lavorazione totalmente automatizzati.


Colate
Gli stampi da colata sono molto semplici, necessitando solo di alta resistenza alle temperature, di un canale di ingresso del materiale e di uno per la fuoriuscita dell'aria. Si usano per la produzione di pezzi in ferro, per la realizzazione di lingotti e di elementi grezzi per lavorazioni successive.


Pressofusioni
Per lavorazioni di elementi in metallo non ferroso e a geometria piena si possono creare degli stampi in grado di sostenere pressioni elevate. Il metallo liquido viene iniettato nello stampo e grazie alla pressione (fino a 100 megapascal) va a riempire tutte le cavità, con il risultato di ottenere una struttura più compatta e uniforme rispetto a quelle da colata. Generalmente si realizzano pezzi in alluminio da 0,05 a 50 kg di massa, ma sono possibili stampi anche di dimensioni maggiori e molto costosi. Altri materiali hanno limiti inferiori. Questo tipo di stampi richiede poca manutenzione e può arrivare a produrre centinaia di pezzi l'ora. Stampi di questo tipo arrivano a 150.000 pezzi prima di essere rinnovati.

STAMPA SABBIATRICI - STAMPO

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