Year: 2023

L’uso dell’alluminio nella meccanica di precisione

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L’alluminio rappresenta uno dei materiali più impiegati nella produzione di componenti meccanici di elevata qualità nel campo della meccanica di precisione. Ma come avviene la selezione delle leghe di alluminio?

Nel contesto della meccanica di precisione, la scelta dei materiali si basa sull’adeguatezza alla realizzazione delle specifiche del disegno tecnico e dell’uso previsto. Parlando di meccanica di precisione, sarebbe limitativo pensare esclusivamente all’acciaio (comune e speciale), poiché esistono materiali più performanti in determinati contesti. Tra i materiali maggiormente impiegati nella fabbricazione di pezzi meccanici di precisione rientra l’alluminio, o più precisamente, le leghe di alluminio.

Caratteristiche dell’alluminio e delle sue leghe

L’alluminio è un metallo leggero (2,70 kg/dm3) e, al contempo, resistente, ottenendo la sua colorazione tipica grazie al comportamento della superficie a contatto con l’aria, che previene l’ossidazione e la corrosione. Questo materiale si dimostra particolarmente malleabile, saldabile e presenta un’elevata conducibilità elettrica e termica.

Rispetto all’acciaio, l’alluminio ha una tensione di snervamento inferiore (il punto in cui subisce deformazioni irreversibili), ma grazie alla sua minore densità, riesce a raggiungere livelli elevati di robustezza senza incrementare il peso. La sua capacità di legarsi ad altri elementi consente di modificarne la composizione, generando leghe di alluminio con proprietà diverse.

Classificazione delle leghe di alluminio

Le leghe leggere sono suddivise in serie in base alla composizione di alluminio e di un altro componente. Ecco le principali:

  • Serie 1000: Composta principalmente da alluminio puro (99%), offre elevata conducibilità, resistenza alla corrosione e lavorabilità.
  • Serie 2000: Conosciuta anche come Duralluminio o Avional, è leggera e resistente, con possibilità di trattamenti termici per incrementare la resistenza meccanica. Ottenuta unendo alluminio e rame.
  • Serie 3000: La combinazione di alluminio e manganese produce una serie con elevata resistenza meccanica, ma limitata duttilità.
  • Serie 4000: Contiene alluminio e silicio, dimostrando particolare resistenza all’usura.
  • Serie 5000: L’alluminio e il magnesio generano la serie Peraluman, caratterizzata da duttilità, saldabilità, resistenza alla fusione e alla corrosione.
  • Serie 6000: La combinazione di alluminio, silicio e magnesio forma la serie Anticorodal, con lavorabilità, saldabilità, resistenza meccanica e resistenza alla corrosione.
  • Serie 7000: Comunemente nota come Ergal, nasce dalla combinazione di alluminio, zinco e magnesio, mostrandosi leggera, lavorabile e resistente al carico e alla corrosione, sebbene con limitata saldabilità.

La lega di alluminio più resistente è l’Ergal, ma ciò non implica che sia la scelta ottimale per tutti i settori industriali. La meccanica di precisione seleziona le leghe di alluminio in base alle loro caratteristiche meccaniche e all’applicazione specifica. Ad esempio, le leghe a base di alluminio puro al 99% sono preferite per la realizzazione di scambiatori di calore e impianti chimici, mentre il settore aerospaziale sfrutta le leghe di alluminio Avional per il loro rapporto peso/resistenza. Ogni serie di leghe trova la sua applicazione ideale, come nel caso delle leghe della serie 6000 utilizzate nei settori ciclistico, motociclistico e ferroviario. Analogamente, l’Ergal può essere impiegato sia nel campo aerospaziale che aeronautico.

Come la tecnologia CAD/CAM impatta nel campo della meccanica di precisione

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La meccanica di precisione richiede l’uso di tecnologie all’avanguardia per realizzare componenti di qualità. Tra queste, la tecnologia CAD/CAM svolge un ruolo apicale. Acronimo di “Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing”, la tecnologia CAD/CAM prevede l’utilizzo di un sistema di software per progettare e fabbricare componenti personalizzati e con estrema precisione, aumentando le prestazioni qualitative delle lavorazioni meccaniche in settori particolarmente specifici, quali quello oleodinamico o termoidraulico.

I software CAD/CAM forniscono ai macchinari impiegati nelle lavorazioni meccaniche le indicazioni essenziali per realizzare un determinato componente meccanico  Grazie alla gestione ottimale dei software, è possibile ottenere il massimo della qualità e ottimizzare le tempistiche di produzione.

È importante sottolineare che l’acquisizione di dati di una scansione o di un modello mediante il software CAD consente l’invio delle indicazioni al computer CAM, che a sua volta traduce queste indicazioni in istruzioni per i macchinari CNC. Considerata la specificità del settore, è necessario avere un’esperienza decennale alle spalle per poter raggiungere risultati eccellenti in termini di precisione e qualità.

Un’azienda come T.M.G., grazie anche agli investimenti tecnologici che annualmente vengono apportati, è all’avanguardia nel settore della meccanica di precisione; la qualità certificata di ogni singolo pezzo ed il rispetto dei termini di consegna, con scrupolosa attenzione alle numerose soluzioni personalizzate per il cliente, la rende un punto di riferimento altamente qualificato per il mercato italiano ed estero, potendo fornire prodotti che richiedono trattamenti galvanici, trattamenti termici e rettifiche con l’ausilio di fornitori certificati e dotati di competenze uniche in questo campo, ottimizzando le tempistiche di produzione e aumentando le prestazioni qualitative delle lavorazioni meccaniche.

Piegatura dei metalli e altre lavorazioni

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La piegatura della lamiera è una lavorazione che prevede la deformazione permanente del metallo mediante un’azione di flessione. Può essere effettuata attraverso una specifica procedura chiamata pressopiegatura. Questa tecnica consiste nel piegare le lamiere dei metalli attraverso un macchinario particolare che effettua la piegatura in modo veloce e automatizzato, lasciando invariata la natura del metallo. Il risultato è un prodotto semilavorato piano che può adattarsi a ogni tipo di utilizzo.

Per effettuare una pressopiegatura si utilizza una pressa piegatrice, che permette di ottenere semilavorati piani, a “U” o a “V”, a seconda che in corrispondenza della piega si presenti o meno un angolo di raccordo. Questo tipo di lavorazione può essere effettuata soprattutto su ferro e alluminio, ma si applica facilmente a ogni lega metallica che abbia una duttilità. La piegatura “a freddo”, disponibile maggior parte dei tipi di lamiera, permette di ottenere piegature precise e ripetibili.

Durante la pressopiegatura le fibre esterne del metallo subiscono uno stiramento, mentre quelle interne una pressione che provoca tensioni interne. Quelle tensioni interne sono dette “ritorno elastico”.

Pressopiegatura: perché è importante? 

La pressopiegatura dei metalli è molto importante perché consente a un determinato materiale di acquistare nuova vita. Attraverso la pressopiegatura, infatti, si possono ricavare dalle lamiere pezzi per realizzare elettrodomestici, pedane, tettoie ed elementi d’arredo di ogni tipo

Come avviene il trattamento galvanico su ottone

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La produzione di componenti meccanici di precisione e qualità è profondamente influenzata dall’impiego strategico dei trattamenti galvanici, processi fondamentali per la torneria meccanica di precisione, poiché contribuiscono alla creazione di componenti meccanici su misura per il cliente.

L’ottone nella meccanica di precisione

La meccanica di precisione non si limita alla lavorazione degli acciai comuni; essa sfrutta le caratteristiche uniche di materiali diversi, tra cui l’ottone. Questa lega di rame e zinco, arricchita eventualmente da altri elementi, offre versatilità, eccellenti proprietà meccaniche e qualità estetiche di alto livello.

Quando preferire l’ottone? L’ottone diventa la scelta ideale quando è necessario produrre componenti meccanici resistenti alla corrosione, trazione e usura. Gli esperti del settore lo impiegano con successo in una vasta gamma di settori industriali, tra cui automotive, sanitario, medicale e oleodinamico.

Trattamenti galvanici su ottone: ottimizzazione e protezione

I trattamenti galvanici giocano un ruolo cruciale nel modificare le qualità dell’ottone per adattarle al contesto specifico di destinazione. L’obiettivo principale è creare uno strato protettivo aggiuntivo che migliorerebbe le prestazioni del materiale, particolarmente importante considerando la tendenza dell’ottone all’usura causata da fattori atmosferici e uso frequente.

Il trattamento galvanico su ottone coinvolge l’utilizzo di soluzioni acquose con basi, sali di metalli, additivi speciali e altre sostanze. Questo avviene a temperatura ambiente in vasche allineate in sequenza. Il processo comprende la preparazione delle superfici, la deposizione del rivestimento metallico e il trattamento di finitura. Infine, i componenti meccanici subiscono una fase di asciugatura in forni di ricottura per prevenire la formazione di chiazze di umidità.

Benefici dei trattamenti galvanici

Grazie alla deposizione elettrochimica, i trattamenti galvanici migliorano le qualità tecniche ed estetiche del componente in ottone. Il risultato finale è un materiale più funzionale, resistente ed esteticamente gradevole. È fondamentale sottolineare che ogni trattamento galvanico richiede attenzione e competenza per garantire la produzione di componenti meccanici in ottone di elevata qualità.

Trattamento di anodizzazione: la chiave per la durabilità dei componenti meccanici

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L’ossidazione anodica dell’alluminio, nota anche come trattamento di anodizzazione, è un processo cruciale per garantire la resistenza, la durabilità e la precisione dei componenti meccanici prodotti da tornerie meccaniche di precisione.

Il trattamento di anodizzazione è una tecnica di modifica superficiale che coinvolge l’immersione di componenti in alluminio in un bagno elettrolitico, creando un’ossidazione controllata sulla superficie. Questo processo conferisce una serie di vantaggi ai componenti in alluminio, rendendoli ideali per applicazioni industriali e meccaniche.

I benefici dell’anodizzazione dell’alluminio

Le tornerie meccaniche di precisione che producono componenti su ordinazione beneficiano enormemente di questo processo, garantendo la massima qualità e affidabilità nei loro prodotti. Sfruttare al massimo l’ossidazione anodica dell’alluminio è essenziale per soddisfare le esigenze dei clienti e mantenere un vantaggio competitivo nell’industria delle lavorazioni meccaniche.

  1. Aumento della resistenza alla corrosione: l’ossidazione anodica crea uno strato protettivo sulla superficie dell’alluminio, rendendo i componenti meno suscettibili alla corrosione. Questo è particolarmente importante in ambienti industriali o esposti agli agenti atmosferici.
  2. Aumento della durezza: l’anello anodico creato è duro e resistente all’usura, migliorando la durata dei componenti meccanici. Questa caratteristica è essenziale per prolungare la vita utile dei pezzi sottoposti a stress meccanico.
  3. Miglioramenti estetici: la superficie anodizzata può essere colorata per scopi estetici o identificativi. Questo è utile in applicazioni in cui l’aspetto svolge un ruolo significativo.
  4. Miglior aderenza della vernice: la superficie anodizzata offre una migliore aderenza per vernici e rivestimenti, rendendo più semplice l’applicazione di finiture personalizzate.

Il trattamento di anodizzazione è un processo che vive di momenti specifici. Durante il pretrattamento, i componenti in alluminio vengono puliti accuratamente per rimuovere ogni traccia di contaminanti. Quando inizia l’anodizzazione in senso stretto, i pezzi vengono immersi in una soluzione elettrolitica e sottoposti a un’azione elettrica controllata per stimolare l’ossidazione controllata sulla superficie. Dopo l’anodizzazione, è comune sigillare i pori aperti sulla superficie anodizzata per migliorarne le proprietà protettive.

Campi di anodizzazione dell’alluminio

L’anodizzazione è ampiamente utilizzata nell’industria aerospaziale, automobilistica, elettronica e nella produzione di componenti meccanici su ordinazione. Garantisce prestazioni affidabili e una maggiore durata nei componenti sottoposti a stress meccanico o ambientale.

Fresatrice CNC per metalli: soluzione efficace per le lavorazioni di precisione

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Le fresatrici CNC (Computer Numerical Control) sono macchine straordinarie che hanno rivoluzionato l’industria della lavorazione dei metalli. In particolare, la fresatrice CNC per metalli ha aperto nuove opportunità per le tornerie meccaniche di precisione che si dedicano alla produzione di componenti meccanici su ordinazione specifica del cliente.

Questa macchina automatizzata utilizza un computer per controllare il movimento di un utensile rotante. Questo processo consente di effettuare tagli precisi su materiali metallici, tra cui acciaio, alluminio, ottone e molto altro. La principale differenza tra una fresatrice CNC e una tradizionale fresatrice manuale è l’automazione e la precisione offerte dalla prima.

Fresatrice CNC per metalli: le applicazioni

Che lavorazioni fa la fresatrice? La fresatrice CNC per metalli è ampiamente utilizzata nelle tornerie meccaniche di precisione per soddisfare le esigenze specifiche dei clienti. Questa macchina può eseguire una vasta gamma di lavorazioni con estrema precisione, tra cui:

  • Fresatura di superfici: la fresatrice CNC per metalli è in grado di creare superfici lisce e precise su componenti meccanici. Questo è fondamentale quando si richiede una finitura impeccabile.
  • Foratura: lo stesso dispositivo può effettuare forature di diverse dimensioni con estrema precisione, garantendo che i componenti abbiano fori perfettamente allineati.
  • Incisione e scanalature: la fresatrice CNC può essere programmata per creare incisioni dettagliate e scanalature su metalli, che sono spesso richieste per scopi decorativi o funzionali.
  • Taglio di profili complessi: una delle caratteristiche più sorprendenti delle fresatrici CNC per metalli è la capacità di tagliare profili complessi con estrema precisione. Questo è essenziale per la produzione di componenti personalizzati che richiedono forme intricate.
  • Filettatura: la macchina può anche essere utilizzata per creare filetti precisi su componenti metallici.
  • Rifilatura: la fresatrice CNC per metalli può rifilare i bordi dei componenti, garantendo che siano uniformi e privi di sbavature.

Appare evidente, allora, quanto la fresatrice CNC per metalli possa rivelarsi una risorsa inestimabile per le tornerie meccaniche di precisione che mirano a produrre componenti meccanici su ordinazione specifica del cliente. Con la sua capacità di eseguire lavorazioni precise su una varietà di materiali metallici, questa macchina offre un’efficienza e una precisione impareggiabili.

Differenze tra nichelatura e cromatura

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La produzione di pezzi meccanici di precisione coinvolge una serie di fasi e processi, tra cui la nichelatura e la cromatura. Ma quale di questi due trattamenti è il migliore? La nichelatura e la cromatura sono due metodi distinti per modificare le proprietà superficiali dei metalli in modo diverso. La nichelatura, da un lato, altera la durezza e la resistenza ai fattori esterni, rendendo la superficie più resistente alla corrosione. Dall’altro lato, la cromatura riveste il materiale con uno strato di cromo per scopi funzionali o estetici.

Nichelatura e Cromatura, le differenze nei due procedimenti

La scelta tra nichelatura e cromatura dipende dalle specifiche caratteristiche desiderate per i pezzi meccanici. Questa decisione richiede competenze settoriali, esperienza e un team di professionisti qualificati. Per iniziare, esaminiamo cosa comporta la nichelatura.

La nichelatura si divide in due tipi principali: nichelatura chimica e nichelatura elettrolitica, che differiscono nella tecnica di deposito del nichel. La nichelatura chimica coinvolge la deposizione di nichel su vari materiali mediante l’uso di una soluzione chimica riducente, mentre la nichelatura elettrolitica richiede l’uso di corrente elettrica per depositare il nichel solo su superfici metalliche. Il processo chimico offre la versatilità di trattare materiali come metallo, plastica e vetro, e può essere applicato a forme complesse. La nichelatura elettrolitica, d’altra parte, offre un’elevata resistenza alla corrosione, che varia a seconda del tipo di metallo e dello spessore dello strato di nichel.

Ma a cosa serve la cromatura? Il trattamento di cromatura può servire a due scopi principali: la cromatura dura a spessore e la cromatura decorativa. La cromatura dura a spessore aggiunge uno strato di cromo di spessore variabile alla superficie del pezzo, aumentandone la durezza e la resistenza all’usura e alla corrosione. D’altra parte, la cromatura decorativa è un trattamento finalizzato a conferire un aspetto lucido e brillante per scopi estetici, senza migliorare le proprietà meccaniche del materiale.

Gli esperti nella produzione di pezzi meccanici di precisione selezionano tra nichelatura e cromatura valutando attentamente i vantaggi e gli svantaggi di ciascun trattamento in base alle specifiche finalità e all’uso previsto.

La cromatura dura a spessore offre un alto livello di durezza, una notevole resistenza all’usura, una buona resistenza alla corrosione, uno spessore variabile fino a oltre 100 µm e costi contenuti. Tuttavia, può risultare non uniforme su strati spessi e può incontrare limiti in alcuni settori industriali. Al contrario, la cromatura decorativa, sebbene sia economica e ornamentale, non migliora le caratteristiche meccaniche dei materiali.

Per quanto riguarda la nichelatura chimica specifica per i metalli, gli esperti del settore scelgono questo trattamento quando cercano uno strato uniforme, un’eccellente resistenza alla corrosione e una grande durezza. Tuttavia, è importante notare che per ottenere le massime durezze, è necessario gestire un trattamento termico.

La pressopiegatura dei metalli: tecniche e procedure speciali

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La lavorazione delle lamiere di metallo richiede competenze tecniche e procedure specifiche per garantire risultati ottimali. Tra le tecniche di piegatura più cruciali, spicca la pressopiegatura, un processo automatizzato e veloce. Questo articolo approfondirà il mondo della pressopiegatura dei metalli, spiegando come calcolare la piega di una lamiera e determinare il raggio di piega.

Cos’è la Pressopiegatura dei metalli?

La pressopiegatura dei metalli è un processo che consente di piegare le lamiere metalliche senza alterarne la natura. Questo procedimento produce semilavorati piatti adattabili a svariate applicazioni industriali. Il cuore della pressopiegatura è la pressa piegatrice, un dispositivo capace di eseguire piegature permanenti o temporanee, a seconda delle necessità.

La pressopiegatura è un processo a freddo che coinvolge materiali altamente duttili e malleabili. Durante la piegatura, il metallo subisce uno stiramento delle sue fibre esterne e una pressione interna che provoca tensioni interne, noto come “ritorno elastico”.

Tipologie di Pressopiegatura

Esistono due tipi principali di pressopiegatura: la pressopiegatura a U, con angoli squadrati, e la pressopiegatura a V, con angoli acuti. Questi processi si applicano a vari tipi di metalli, con l’importante requisito che il materiale sia duttile.

La pressopiegatura dei metalli riveste grande importanza in numerose applicazioni industriali. Questo processo consente di trasformare lamiere in componenti utili per la produzione di elettrodomestici, pedane, tettoie ed elementi d’arredo.

Per calcolare la piega di una lamiera, è essenziale considerare vari fattori, come lo spessore e il tipo di metallo. Il calcolo del raggio di piega dipende dalla forma desiderata e dalle caratteristiche del materiale. Questo parametro influisce sulla flessibilità e sulla resistenza del metallo dopo la piegatura.

Come la tornitura meccanica di precisione può garantire una precisione straordinaria

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Questo processo di tornitura meccanica di precisione è decisamente fondamentale nella produzione di pezzi di forma complessa. Consiste nell’uso di macchinari altamente specializzati in grado di eseguire tagli precisi e regolari sul materiale per ottenere superfici perfette.

Durante la tornitura meccanica di precisione, l’utensile viene fissato al tornio e il materiale ruota sulla sua asse. L’utensile, a sua volta, esegue un movimento curvilineo o rettilineo, a seconda dell’effetto desiderato. Questa interazione precisa tra l’utensile e il materiale consente di rimuovere in modo efficiente il materiale in eccesso, generando trucioli che vengono successivamente scartati.

La lavorazione con macchinari a controllo numerico (CNC) ha rivoluzionato il settore della tornitura meccanica di precisione. I macchinari CNC utilizzano un software sofisticato per pilotare l’intero processo, garantendo una precisione straordinaria e una riproducibilità senza precedenti. Ciò è particolarmente vantaggioso quando si lavorano grandi quantità di parti meccaniche complesse.

L’importanza dei macchinari di alta qualità nel processo di tornitura di precisione non può essere sottolineata abbastanza. La precisione è essenziale per garantire che i pezzi prodotti rispettino i rigorosi standard qualitativi richiesti dal settore. Gli investimenti in macchinari avanzati consentono alle aziende di migliorare l’efficienza e la produttività, nonché di soddisfare le esigenze dei clienti in termini di qualità e tempi di consegna.

In definitiva, la tornitura meccanica di precisione rappresenta un processo fondamentale per la produzione di pezzi complessi e di alta qualità. Grazie all’utilizzo di macchinari sofisticati e all’impiego di tecnologie avanzate, le aziende possono garantire risultati eccezionali e a lungo termine soddisfare le esigenze dei loro clienti.

Le fasi dell’anodizzazione dei metalli

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L’anodizzazione dei metalli è un processo elettrochimico irreversibile, noto anche come ossidazione anodica, attraverso cui sulla superficie del metallo si crea uno strato protettivo di ossido di alluminio. Lo scopo del trattamento è di proteggere i metalli come l’alluminio, il titanio, lo zinco e il magnesio dall’usura e dall’esposizione ad agenti esterni. Si tratta di un processo fondamentale per prevenire la corrosione e l’abrasione, dovuta al sovrautilizzo.

Con l’anodizzazione si dona durezza e consistenza al materiale oggetto del trattamento. Oltre alla protezione dalla corrosione, questa tecnica di lavorazione rappresenta un ottimo ancoraggio per i colori, garantendo isolamento elettrico e conducibilità termina.

Ossidazione anodica dei metalli: le tre fasi dell’anodizzazione

Per creare patina di ossido di alluminio che va a coprire la superficie del metallo è necessario che questo reagisca con l’ossigeno durante il processo di elettrodeposizione. In via preliminare è previsto un pretrattamento dei materiali (spazzolatura, sgrassatura, decappaggio, satinatura, neutralizzazione); la fase successiva è la vera e propria ossidazione anodica, formando uno strato poroso e protettivo del metallo; la fare finale è quella della finitura, appunto, che prevede l’oliatura del metallo.

Al termine del processo di anodizzazione, cambiano qualità e stato fisico del metallo, che acquisirà caratteristiche diverse. In questo modo, si aumenta la durezza del materiale, garantendo un vero e proprio isolamento termico a lungo termine. A seguito del processo di anodizzazione, è possibile migliorare il metallo esteticamente applicandogli, eventualmente, uno strato di colore.