Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD dal Politecnico di Torino

Processi di lavorazione

Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD LEZIONE 06 Processi di lavorazione Politecnico di Torino 1859 Luca UlrichPROCESSI DI LAVORAZIONE Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CADProcessi di lavorazione

Processi di lavorazione: Panoramica

PROCESSI DI LAVORAZIONE FORMATURA DEFORMAZIONE ASPORTAZIONE UNIONE TRATTAMENTO TERMICO E SUPERFICIALE Dallo stato liquido Laminazione Con taglienti a geometria definita Per fusione Con deposizione elettrolitica Dallo stato solido (deformazione) Estrusione Con taglienti a geometria indefinita Con materiale d'appoggio Con modifiche strutturali Dallo stato ionizzato Trafilatura Con metodi non convenzionali Per polimerizzazione Forgiatura Lavorazione di lamiere Rapid prototyping Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Formatura

• Formatura dallo stato liquido: Il materiale viene riscaldato fino a diventare liquido e poi modellato tramite colata o solidificazione controllata.
• Fusione e Colata: Il materiale fuso viene versato in uno stampo e solidificato. Es. colata di acciaio o alluminio
• Stampaggio a iniezione di plastica: La plastica fusa viene iniettata in uno stampo e raffreddata
• Pressofusione (Die Casting): Variante della colata in cui il metallo fuso è iniettato ad alta pressione
• Formatura dallo stato solido: Il materiale rimane in fase solida durante il processo e viene modellato per deformazione plastica (v. slide seguenti).
• Formatura dallo stato ionizzato: tecnica avanzata in cui il materiale si trova in uno stato ionizzato (plasma), tipicamente a temperature molto elevate.
• Il pezzo realizzato mediante formatura deve essere facilmente estraibile dalla forma per evitare danneggiamenti, per questo motivo i pezzi così realizzati hanno un invito, detto sformo o spoglia, ovvero hanno le pareti leggermente inclinate. COM Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Deformazione

• La proprietà dei metalli di subire deformazioni permanenti di notevole entità è alla base di numerosi processi industriali di lavorazione.
• La laminazione è un processo produttivo mediante il quale si produce uno schiacciamento, un allungamento o una sagomatura di un blocco metallo per l'azione di compressione esercitata da due rulli rotanti in senso inverso.
• L'estrusione è una lavorazione plastica che consiste nel forzare un materiale a passare attraverso una matrice di forma determinata.
• La trafilatura consiste nell'obbligare una barra di data sezione a passare attraverso una matrice a sezione decrescente, detta trafila, mediante una forza di trazione e in modo che il materiale si deformi allungandosi e assottigliandosi.
• La forgiatura consiste nel deformare pezzi metallici a sezione varia, portandoli ad alta temperatura e lavorandoli con ripetuti colpi di un maglio o una pressa per forgiatura, che cambiano permanentemente la forma del pezzo senza portarlo a rottura. > Filiera Pistone Materiale fuso Recipiente Die Undrawn bar Drawn bar Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Deformazione delle lamiere

Le lavorazioni delle lamiere si effettuano quasi sempre a freddo:

• Taglio effettuato con:

• Cesoie per lamiere di piccolo spessore
• Arco elettrico o ossitaglio per lamiere di grande spessore senza necessità di bordi regolari
• Laser per lamiere di grande spessore e necessità di bordi regolari

• Punzonatura: consiste nel sollecitare la lamiera tra due taglienti sagomati, punzone e matrice, fino a realizzare il distacco della lamiera in due parti
• Piegatura: deformazione libera
• Imbutitura: lavorazione che consente di ottenere oggetti cavi le cui superfici possono anche non essere sviluppabili in piano, pur partendo da lamiera piana (materiali con basso carico di snervamento) Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Asportazione

Ciclo ad asportazione di truciolo

Pezzo grezzo Sgrossatura Finitura Rettifica Pezzo finito Lavorazione con sovrametallo Lavorazione a quota Lavorazione a tolleranza Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Asportazione: Tornitura

• Il pezzo possiede il movimento di lavoro, ovvero ruota attorno al suo asse, poiché è fissato ad una piattaforma autocentrante.
• L'utensile per la tornitura possiede il moto di avanzamento, ovvero una serie di slitte consentono lo spostamento longitudinale (ma anche trasversale e la rotazione intorno ad un asse verticale).
• L'utensile è dotato di un monotagliente o tagliente singolo in acciaio o carburo sintetizzato, che presenta angoli di lavoro caratteristici ed è rapidamente sostituibile.
• Il materiale di scarto prodotto dalla lavorazione è detto truciolo. Moto di taglio . Superficie lavorata Tagliente principale Petto o faccia di taglio Truciolo Moto di avanzamento Utensile Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Asportazione: Fresatura

• Il pezzo possiede il moto di avanzamento.
• L'utensile possiede il moto rotatorio di taglio.
• A seconda del fatto che l'asse di rotazione sia parallelo o perpendicolare alla superficie da lavorare si ha la fresatura periferica o frontale (rendimento superiore).
• La fresatura avviene con taglio intermittente, a differenza dalla tornitura che avviene con taglio continuo, perciò ogni tagliente viene sottoposto a elevate variazioni di temperatura.
• I taglienti sono in acciaio o carburo sintetizzato. b a 0 Dimensioni a disegno 1 a =larghezza fresa 3 c c = profondità di taglio b+a 2 bta =posizionamento Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Asportazione: Foratura

• La foratura è una lavorazione ad asportazione di truciolo con la quale si praticano dei fori nel materiale mediante un utensile dotato di moto di taglio rotatorio che compie l'avanzamento in direzione dell'asse del moto di taglio.
• L'utensile in questione può essere un trapano o un'aselatrice. centratura Foratura Allargatura Alesatura cilindrica Alesatura conica Filettatura Lamatura Svasatura Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Foratura: Fori ciechi e passanti

• I fori possono essere ciechi o passanti.
• I fori ciechi sono caratterizzati dall'impronta relativa al cono terminale della punta che ha praticato il foro (118º).
• Le punte possono essere elicoidali (ad elica) oppure ad inserto e con canali interni, utilizzati per portare il liquido refrigerante necessario per abbassare le temperature elevate che si innescano a causa dell'attrito. FORATURA Ø8,5 24 SVASATURA 1,5×45° MASCHIATURA A M 10 A 1,5×45° 15 24 Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Asportazione: Rettifica

• La rettifica (denominata anche rettificatura) è una lavorazione eseguita con un utensile con taglienti a geometria indefinita chiamato mola, costituita da un gran numero di grani abrasivi tenuti insieme da un agglomerante.
• La rettifica è impiegata quando è richiesta una buona finitura superficiale e una elevata precisione dimensionale.
• Oggi è possibile rettificare senza alcuna operazione preliminare, ma è tipicamente effettuata su pezzi già lavorati precedentemente e sottoposti ad un trattamento termico. Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Unione

• L'unione per fusione è un processo in cui i materiali da unire vengono riscaldati fino a fondersi localmente e, una volta raffreddati, si uniscono in un unico pezzo solido. Viene utilizzato principalmente per metalli e materiali termoplastici.
• L'unione con materiale d'appoggio è un processo di unione in cui un materiale d'apporto (metallo o lega a basso punto di fusione) si fonde e lega i pezzi senza fondere il materiale base. Viene spesso usato per giunzioni meno resistenti o per unire materiali diversi.
• L'unione per polimerizzazione è un processo chimico utilizzato per unire materiali plastici o compositi tramite reazioni chimiche che formano legami molecolari stabili. È tipico di adesivi e resine. . Il termine rapid prototyping deriva dalla possibilità di allestire in tempi brevi il prototipo del pezzo progettato per poter effettuare test funzionali ed estetici. Quasi tutti i sistemi sono basati sulla tecnica della stratificazione, cioè deposito di sezioni orizzontali di materiale strato per strato a partire dal modello 3D del componente e si differenziano per i tipi di materiali impiegati e per i principio fisico sfruttato. - 0 OO Politecnico di Torino Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Trattamento termico e superficiale

• I trattamenti termici modificano la struttura cristallina interna dei materiali, principalmente dei metalli, per migliorarne proprietà come durezza, tenacità, resistenza e duttilità. Si basano su cicli di riscaldamento e raffreddamento controllati.
• I trattamenti superficiali mirano a modificare solo lo strato esterno del materiale per migliorarne resistenza all'usura, alla corrosione e alle sollecitazioni superficiali. La parte interna rimane invariata. Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD

Esempi di quotatura

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Esercitazione 01

8 F R20.00 E + Ø20,00 8,00×45° D 13,00 64,00 20,00 10,00 E D 12.00 36.00 60,00 4Ø6,00 C . 8,00 B 12,00 21,00 48,00 90,00 A A A3 01 SCal a-1-1 8 7 6 5 4 3 2 Politecnico di Torino 1859 Processi di lavorazione Fondamenti di Disegno Tecnico Industriale e CAD C B TEFURA' POP SCAl aer BERGHO QUOTE MIINIH TE.FURA SURFTIET 10001 krm FONT TEMA 3 2 5 4 Ø10.00 15,00

• Due viste sono sufficienti per quotare tutti gli elementi
• La terza vista può essere aggiunta per evitare ambiguità e facilitare la lettura delle quote F Tall