Classificazione delle Tecnologie Meccaniche di Produzione Università degli Studi di Ferrara Facoltà di Scienze MM.FF.NN. CdL in Tecnologie Fisiche Innovative A.A. 2010-11 Tecnologia dei Processi di Produzione Franco Danielli Gabriele Canini Modulo A4 Classificazione delle Tecnologie Meccaniche di Produzione

Tecnologia Meccanica: Tecnologia Meccanica è l’insieme delle conoscenze e delle regole per trasformare materie prime in prodotti (pezzi) meccanici Pezzi meccanici  oggetti costituiti da corpi solidi, per lo più metallici, di caratteristiche geometriche, dimen-sionali, fisiche ben definite e specificate, determinate dalla funzionalità e dalle prestazioni richieste nel contesto dell’insieme (dispositivo o meccanismo) e documentate da un documento tecnico  il disegno meccanico. Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

specifica il grado di finitura superficiale delle superfici lavorate Disegno meccanico: Il Disegno di un pezzo meccanico è il suo documento tecnico di riferimento, che Identifica il pezzo con: una descrizione ed un codice univoco, il nome del progettista e la data di creazione, l’elenco delle modifiche stabilisce il materiale costituente (natura, proprietà fisico-chimiche, durezza, resistenza) rappresenta graficamente la forma geometrica (viste e sezioni in proiezioni ortogonali), fissa la scala assegna le dimensioni e le relative tolleranze secondo normative internazionali (ISO) specifica il grado di finitura superficiale delle superfici lavorate Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Esempio schematico di Disegno meccanico (alberino): Profilo scanalato UNI 221 Ø25/Ø22 b=6 Z=6 Dentatura m=1,5 Z=15 Tolleranze ISO Modifiche: . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ø25h7 0,000 -0,021 Ø10F8 +0,043 +0,013 Denom Albero secondario Codice XYZ01234 Mater. Acciaio 39NiCrMo4 Disegn. F.Danielli 15/02/08 Scala 1:1 (2:1) Rugosità: Tolleranza quote libere: ±0,1 Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologia dei Materiali: Di particolare importanza nella Tecnologia Meccanica sono le conoscenze sui materiali, le loro caratteristiche fisiche, il modo di lavorarli, per conferire ai prodotti meccanici la funzionalità di progetto In meccanica, i materiali più comunemente impiegati sono le leghe metalliche (soprattutto del ferro, dell’alluminio, del rame), ma anche le materie plastiche (resine polimeriche) Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tre materiali per l’industria del mobile: tecnologie a confronto Legno truciolare Legno compensato Legno massello Come sono stati ottenuti i tre materiali? Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Deformazione plastica Formatura di materiale amorfo Schema di classificazione delle Tecnologie Meccaniche: (secondo DIN 8580) Separazione Unione Deformazione plastica Formatura di materiale amorfo Trattamento superficiale Trattamento termico (modifica delle caratteristiche fisiche) Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologie di SEPARAZIONE Se il prodotto da realizzare, per forma e dimensioni, è un solido completamente contenuto (inscritto) entro il volume del materiale in lavorazione, allora si può pensare di ottenerlo per separazione = asportazione selettiva del materiale eccedente (detto anche soprametallo) Appartengono a questa categoria tutte le Tecnologie di taglio, fra cui l’importantissima famiglia della Tecnologia Meccanica per asportazione di truciolo Esempi: tornitura, fresatura, foratura, rettifica, etc. Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologie di Separazione: esempi di lavorazioni meccaniche per asportazione di truciolo Lavorazione di TORNITURA Lavorazione di FORATURA Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologie di Separazione: lavorazioni di Taglio Taglio ad acqua (waterjet) Elettroerosione a filo Segatrice a nastro Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologie di UNIONE Se il prodotto da realizzare, per forma e dimensioni, è logicamente scomponibile come somma insiemistica di due o più oggetti, più piccoli e/o più semplici, allora lo si può ottenere per unione = connessione stabile dei suoi componenti. Appartengono a questa categoria, ad esempio, le tecnologie di saldatura (brasatura), incollaggio, calettamento, oltre che di assemblaggio vero e proprio. Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologie di Unione: esempi di saldatura, brasatura Processo di brasatura Schema di saldatura a filo Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologie di Unione: esempi di assemblaggio Schema di assemblaggio di una pala eolica Assemblaggio finale di una macchina operatrice (filtro pressa) Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologie di Unione: montaggio schede Linea di montaggio schede Schede elettroniche assemblate Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologie di DEFORMAZIONE Se il prodotto da realizzare ha forma diversa, però sviluppabile (per piegatura o scorrimento) da quella del materiale in lavorazione e senza superarne il limite di rottura, allora può essere ottenuto per deformazione plastica permanente Questa tecnologia consiste in una trasformazione plastica di pezzi metallici, lavorati sotto opportuna pressione applicata dagli utensili di una pressa (punzone, matrice): pezzi a sezione varia: fucinatura, stampaggio (a caldo) pezzi a sezione sottile: stampaggio di lamiere (a freddo) Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologie di Deformazione Plastica Punzone Matrice Schema di processo di stampaggio a passi Stampo per elemento di carrozzeria auto Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Esempi di Tecnologie di Deformazione Plastica Stampaggio di tappi corona Coniatura di monete Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologie di FORMATURA DI MATERIALE AMORFO Le tre categorie tecnologiche fin qui descritte, Separazione, Unione, Deformazione, esauriscono la casistica di trasformazione in prodotto, per forma e dimensioni, di una materia prima costituita da un corpo solido Qualora la materia prima sia in uno stato amorfo, liquido (metallo fuso) o granuloso (polvere metallica), allora il prodotto si può ottenere per Formatura di materiale amorfo Esempi: fusione, sinterizzazione (metallurgia delle polveri) Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Esempi di Formatura di materiale amorfo Prodotti di sinterizzazione (metallurgia delle polveri) Colata in fonderia (metallo fuso) Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Ulteriori categorie tecnologiche Conferimento di ulteriori caratteristiche del prodotto rispetto alla geometria (forma e dimensioni): Trattamenti superficiali: si tratta di rivestimenti della superficie del prodotto con mezzi atti ad aumentarne la resistenza alla corrosione ed all’usura. Esempi: verniciatura, trattamenti galvanici Modifica delle caratteristiche fisiche: si tratta per lo più di trattamenti termici, allo scopo di modificare la struttura microcristallina della matrice metallica del prodotto a favore della resistenza meccanica, della durezza, del rilascio delle tensioni interne. Esempi: tempra, rinvenimento, normalizzazione Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Esempi di Trattamenti superficiali Processo di satinatura (sabbiatura/pallinatura) Processo di zincatura di lamiera d’acciaio Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Esempio: Tecnologie di fabbricazione di una cerniera metallica Perno Piastra A Piastra B Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Tecnologie impiegate: Tecnologia Applicazione Separazione Tranciatura delle piastre da lamiera di acciaio  1,5 mm Taglio del perno da tondino di acciaio Ø 4 mm Deformazione plastica Piegatura lembi piastre Calottatura estremità del perno Trattamento superficiale Zincatura delle piastre Unione Composizione della cerniera (assemblaggio piastre e perno) Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Classificazione delle principali Tecnologie Meccaniche: Separa-zione Unione Deformaz Plastica Format. materiale amorfo Trattam. Superfic. Trattam. termico Taglio Asportaz. di truciolo ↓ Tornitura Fresatura Foratura Rettifica etc. Saldatura Incollaggio Calettam. Montaggio Forgiatura Stampagg. Piegatura Termofor-matura Laminaz. Trafilatura Estrusione Fusione Pressofus. Microfus. Sinterizz. Verniciat. Brunitura Satinatura Trattam. Galvanici Zincatura Cromatura Anodizz. Tempra Rinvenim. Bonifica Normalizz. Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

Concetti e parole chiave: Tecnologia meccanica Pezzo meccanico Disegno tecnico Tecnologia dei materiali Classificazione delle Tecnologie meccaniche: Separazione Unione Deformazione plastica Formatura materiale amorfo Trattamento superficiale Trattamento termico Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

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