Lavorazione degli oggetti in ferro.

Gli oggetti in ferro (o meglio in leghe di ferro, es. acciaio) vengono ottenuti attraverso due tipi di lavorazione:

  1. lavorazione a caldo ( sono tutti metodi che consistono nel riscaldare prima il materiale da lavorare in modo da renderlo molle o addirittura fluido così che esso si deformi facilmente; una volta che questo ha preso la forma voluta, lo si lascia poi raffreddare così che diventi “duro” cioè solido e mantenga la forma voluta).
  2. lavorazione a freddo ( in questo caso il materiale non viene riscaldato, semmai è già in una forma facilmente lavorabile come la “lamiera” che significa ridurre il materiale ad uno spessore molto sottile (come una lastra) in modo che sia deformabile facilmente oppure filiforme, cioè il materiale viene prima ridotto in forma di filo lungo e sottile e poi viene ulteriormente lavorato.

Lo stampaggio per compressione, per esempio,  è un metodo di lavorazione a freddo e consiste nel porre una lastra di metallo di piccolo spessore tra due macchine dette Stampo e Controstampo. Lo stampo è scavato con una forma voluta, per esempio possiamo immaginare lo stampo come un oggetto che ha un buco con la forma di una pentola oppure di un lavello. Il controstampo ha un sporgenza che riempie lo scavo presente nello stampo. Stampo e controstampo coincidono quasi ed entrano il secondo nel primo. Tra i due esiste solo uno spazio sottile in cui si va a inserire il metallo: se poggiamo la lastra di metallo sullo stampo e premiamo contro il controstampo, la lastra si deforma e occupa lo spazio tra i due.

Risultati immagini per stampo e controstampo

L’imbutitura, è un’altro metodo di lavorazione a freddo e consiste nell’operare su materiali già ridotte in “lamiere” cioè in fogli larghi e sottili, molto sottili. Un materiale come un metallo che ha già la forma di un foglio, può essere premuto contro un oggetto che ha una forma opportuna in modo da assumere quella forma. Per esempio se premo una lamiera di rame contro un materiale che ha un foro circolare, potrei ottenere una “casseruola” (una pentola particolare).

Risultati immagini per imbutitura rame pentola

Nel video che segue potete vedere come l’imbutitura serve per creare “tappi” di acciaio inox; nel video successivo invece vedrete la realizazione di pentole in acciaio inox.

 

La forgiatura è un metodo di lavorazione a caldo. Il metallo va riscaldato in modo da diventare più morbido da lavorare e viene battuto con un martello per essere appiattito. Quando è diventato come una lastra, con una macchina lo si può tranciare così da ottenere l’oggetto voluto (per esempio un coltello o forchetta).

Risultati immagini per forgiatura e tranciatura

 

Altra classificazione dei metodi di lavorazione.

  1. Lavorazione per formatura: è quella lavorazione che consiste nel dare direttamente la forma al nuovo materiale, deformandolo opportunamente.
    • fusione: colatura del materiale fuso in uno stampo (oggetto che possiede un foro con una forma particolare);
    • foggiatura: pressatura di un materiale riscaldato, tanto da risultare morbido, all’interno di uno stampo;
    • imbutitura: pressatura di una lamiera di materiale metallico all’interno di uno stampo.
    • laminazione: pressatura di un materiale tra due cilindri, eventualmente riscaldati, in modo da ridurlo ad una lamiera. Il procedimento può essere ripetuto più volte ed il materiale può essere preventivamente riscaldato in modo da migliorare il procedimento.
    • estrusione: pressatura di un materiale, eventualmente riscaldato all’interno di un cilindro che presenta un foro con forma voluta, in modo da ottenere un cilindro di sagoma voluta.
    • stampaggio per :
      • iniezione (si inietta a pressione il materiale nello stampo),
      • soffiaggio (si soffia il materiale nello stampo),
      • compressione (si comprime il material nello stampo)
      • sottovuoto (si effettua l’operazione sottovuoto, cioè creando prima il vuoto nella macchina).
  2. Lavorazione per sottrazione: consiste nell’eliminare parte di materiale da un oggetto in modo da conferirgli una opportuna forma:
    • segaggione, operazione di segatura di un oggetto con una sega a nastro, circolare o di altro tipo;
    • tornitura: lavorazione di un pezzo cilindrico che viene fatto ruotare continuamente per poi avvicinare ad esso un utensile a punta tagliente col quale incidere il pezzo;
    • fresatura: lavorazione simile alla precedente in cui il pezzo da lavorare è però fermo, mentre l’utensile tagliente ha un moto rotatorio e viene avvicinato al pezzo per modellarlo asportandone parti;
    • foratura: si effettuano fori attraverso un trapano;
    • alesatura: serve per rendere liscio un pezzo a forma di cilindro cavo;
    • tranciatura: si pressa su una lamiera un utensile con la forma voluta in modo da tranciare la lamiera ed ottenere una sagoma desiderata:
    • piallatura: si asportano trucioli da un pezzo strofinando una lama su di esso e spianandolo;
    • limatura: si asporta una striscia di materiale da un oggetto facendo strofinare su di esso un utensile con lama tagliente;
    • molatura: si avvicina il pezzo da modellare ad una mola o ruota che gira in continuazione e rifinisce la superficie il pezzo;
  3. Lavorazione per addizione: consiste nell’aggiungere materiale ad un oggetto in modo da ottenere una forma desiderata:
    • saldatura: consiste nell’unire due pezzi riscaldando i due lembi e deponendo su di loro materiale fuso che poi raffreddandosi solidifica;
    • incollaggio: si uniscono due pezzi applicando della colla sulle superfici che devono entrare in contatto;
    • cucitura: unione di pezzi di pelle, carta, cartone od altro tramite un filo che li attraversa;
    • avvitatura: unione di due pezzi a mezzo di viti;
    • graffatura: unione dei due pezzi tramite graffe metalliche (simile alla spillatrice con cui uniamo due fogli di carta);
    • rivettatura: si uniscono con rivetti (simili a chiodi)  i due pezzi;
    • imbullonatura: si uniscono con bulloni;
    • inchiodatura: si uniscono con chiodi;
    • aggraffatura: si effettua sulle lamiere piegando i bordi di due lamiere in modo da incastrarle.

Risultati immagini per segagione tornitura fresaturaRisultati immagini per saldatura incollaggio cucitura Risultati immagini per fusione formatura imbutitura

 

fonti:

  1. http://immaginitecnologia.weebly.com/i-metalli.html
  2. http://michelaloi.weebly.com/i-metalli.html
  3. https://nextmediastudio.biz/tecnologia.annibalepinotti.it/index.php/117-materiali/18520-metalli-power-point
  4. http://www.itisgalileiroma.it/fonderia/il-modello1.htm

 

Come si arriva al prodotto finito.

Quando si vuole realizzare un ogggetto (per esempio un guardaroba per la camera da letto,  una’automobile, un aereo) si parte dalle materie prime ma si passa attraverso varie fasi di lavorazione. Un aereo, per esempio,  è fatto da tante parti diverse lavorate in modi diverse: la poltroncina su cui ci si siede in viaggio non si può ottenere certo con lo stesso procedimento con cui si fabbrica il motore; gli oblò si fabbricano separatamente dalle ruote del carrello di atterraggio ed a partire da materiali diversi (vetro e gomma). Vediamo questo schema:

Materie prime
Semilavorato  Componente  Prodotto finale
   

Monomateriale Bimateriale  Multimateriale
una tavola di legno, un’asta di acciaio sono “semilavorati” cioè prodotti finiti ma utili a costruire altri prodotti da utilizzare (esempio il banco a scuola è fatto di una tavola di legno e di più aste di acciaio deformate per ottenere i piedi del banco). la catena di una bicicletta, le ruote della bicicletta, gli ingranaggi del cambio sono “componenti” di un prodotto finito (la bicicletta). sono oggetti fatti da un solo materiale: per esempio una pentola può essere fatta solo di un materiale (acciaio). sono oggetti fatti da due materiali, è il caso della pentola con i manici di plastica o legno. sono oggetti fatti da molti materiali, per esempio i giocattoli possono essere fatti di plastica, con ruote in gomma, assemblati con viti di acciaio, lampadine led in vetro, fili elettrici in rame e gomma.
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3 pensieri su “Lavorazione degli oggetti in ferro.”

  1. Che bella idea Silvia,li proverò sicuramente,caso mai,invece di usare i pirottini di carta,si possono mettere nello stampo di silicone per panini.Io l”ho comprato,è come lo stampo per i muffin però è tutto forato.IO mi trovo bene,anche se i panini vengono un pò piccini.Ciaooo

  2. Non si dovrebbe parlare di vera e propria estrazione del ferro perchè l’ottenimento del metallo puro può essere realizzato solamente mediante procedimenti molto complessi e costosi e perchè gli impieghi del ferro puro sono assai limitati. Quindi, in pratica, si provvede all’estrazione dai minerali del ferro di prodotti costituiti da ferro e carbonio, che prendono nomi diversi in base alla percentuale di carbonio presente nel prodotto stesso. Si hanno pertanto le ghise in cui la percentuale di carbonio va dal 2% al 5% circa, gli acciai contenenti dallo 0,2 all’1,8% di carbonio e i prodotti detti comunemente ferro dolce, in cui il carbonio è presente in misura inferiore allo 0,2%. Trova applicazione essenzialmente come lega: oltre alle leghe ferro-carbonio, vi sono diverse varietà  di leghe con l’alluminio, il cobalto, il nichel, impiegate per le particolari proprietà fisiche (magnetiche ed elastiche), leghe con cromo-alluminio per resistenze elettriche; superleghe con nichel-cromo-molibdeno usate soprattutto per impieghi alle alte temperature.

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