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MECCANICA DI PRECISIONE: I METALLI PIÙ IMPIEGATI

metalli usati in lavorazioni meccaniche
febbraio 08, 2023

Metalli più utilizzati nelle lavorazioni

Vi sono alcuni metalli che risultano essere i più utilizzati nelle lavorazioni della meccanica di precisione.

Affinché la scelta sia opportuna e congrua ad una data applicazione, bisogna valutare la lavorabilità del metallo: la sua capacità di essere tagliato, intagliato e rifinito.
In questa valutazione rientra la considerazione di fattori come durezza, malleabilità, conduttività termica ed elettrica.

Infatti, ogni metallo presenta delle caratteristiche specifiche che lo rendono più o meno idoneo alla realizzazione di un determinato prodotto.

A prescindere da ciò, tutta questa famiglia di materiali presenta dei vantaggi significativi, quali:

·       Resistenza al calore

·       Resistenza alla corrosione

·       Elevata lavorabilità

·       Elevata durevolezza

·       Resistenza meccanica

·       Elevata modularità

·       Stabilità dimensionale

·       Resistenza alla deformazione

Grazie a queste qualità comuni, i metalli garantiscono elevati standard di lavorazione e prodotti in grado di superare i più rigorosi controlli di qualità.

Detto ciò, i metalli più comunemente utilizzati nelle lavorazioni di precisione risultano essere:

·       Acciaio inossidabile

·       Alluminio

·       Rame

·       Ottone

Proseguendo sarà chiaro il perché, legato alle proprietà di questi materiali che ne determinano le destinazioni d’uso.

 
Caratteristiche e applicazioni dei metalli

I metalli suddetti hanno caratteristiche distintive e diverse applicazioni, fattori che rendono ognuno peculiare.

Per quanto riguarda quelli più impiegati nella meccanica di precisione:

1.     Acciaio inossidabile.
L’acciaio inossidabile è un materiale vantaggioso in molteplici applicazioni.
Ciò in quanto, rispetto ad altri metalli, vanta una maggior resistenza all’ossidazione e alla corrosione.

Questa sua preziosa caratteristica è dovuta ad un fenomeno detto passivazione, grazie al quale viene a crearsi sulla superficie uno strato protettivo e anticorrosivo di acido inerte (con spessore dell'ordine dei 0,3–5 nm).

Questo strato sottile e uniforme, chiamato passivato, protegge da umidità, salinità o agenti chimici e viene a crearsi grazie alla presenza di cromo.
Infatti l’accio inox si compone di una lega di ferro e cromo.

L’acciaio inossidabile conosce una vasta gamma di applicazioni e viene impiegato per realizzare diversi prodotti, che riguardano:

·       Componenti automobilistici, aerospaziali e navali

·       Attrezzature industriali

·       Dispositivi medici

·       Dispositivi militari

·       Settore alimentare

·       Ambito farmaceutico

·       Industria chimica

·       Edilizia

2.     Alluminio.
L’alluminio si distingue per l’alto grado di lavorabilità, maggiore rispetto agli altri metalli.
Ha un’ottima risposta durante le operazioni di taglio, foratura, punzonatura e fresatura, e si presta bene ai trattamenti superficiali.

Questo materiale è molto resistente a corrosione e ossidazione, grazie al fenomeno di passivazione suddetto, che avviene anche in questo caso.
Ha inoltre un’ottima malleabilità e duttilità, elevata forza e un aspetto molto gradevole a livello estetico.

In virtù delle sue caratteristiche, le principali applicazioni riguardano:

·       Settore aeronautico e automotive

·       Ambito alimentare e imballaggio

·       Dispositivi elettrici ed elettronici

·       Settore militare

·       Illuminazione

·       Edilizia

·       Macchinari industriali

3.     Rame.
Il rame si distingue per essere il miglior conduttore della famiglia dei metalli: offre un’eccellente conducibilità elettrica e termica (è secondo solo all’argento).
Inoltre vanta una buona duttilità e malleabilità, fattori che lo rendono facilmente lavorabile.

Il rame non è magnetico ed è molto resistente alla corrosione, grazie ad una patina aderente che si forma spontaneamente sulla superficie, prima di colore bruno e poi di colore verde o verde-azzurro.

Anche questo metallo conosce svariate destinazioni d’uso ed applicazioni, tra cui:

·       Elettronica ed elettrotecnica

·       Edilizia

·       Trasporti

·       Impiantistica e tubature

·       Architettura

·       Edilizia

·       Ambito sanitario

·       Utensili e beni domestici durevoli (posate, padelle ecc.)

·       Scambiatori di calore, pannelli solari e radianti

4.     Ottone.
L’ottone è una lega composta da rame e zinco.
Le sue caratteristiche riguardano la resistenza a corrosione e ossidazione, l’eccellente malleabilità e la buona lavorabilità, il basso punto di fusione e il basso magnetismo.

Rispetto al rame ha alcune proprietà meccaniche superiori, quali la durezza e la fusibilità, a scapito però della conducibilità.

Le principali applicazioni dell’ottone riguardano:

·       Industria chimica

·       Settore automobilistico

·       Dispositivi elettrici

·       Edilizia e arredamento

·       Componentistica marina

·       Accessori agricoltura

·       Idrosanitaria

 
Cosa considerare nella scelta dei metalli

A questo punto è bene sapere cosa considerare nella scelta dei metalli.
Infatti, come visto, ciascuno possiede caratteristiche specifiche che lo rendono più o meno adeguato alla realizzazione di dati prodotti e a determinate applicazioni.

Dunque il primo passo nelle lavorazioni della meccanica di precisione, affinché diano risultati di qualità e portino alla soddisfazione del cliente, consiste in un’attenta valutazione della tipologia di metallo.
Ad esempio, vi sono quelli considerati più:

·       Morbidi.
Qui rientrano l’alluminio, il rame e l’ottone.

I metalli morbidi, come intuibile dal nome, sono più facilmente lavorabili e si prestano ad essere tagliati ad alte velocità senza significativi problemi riguardanti l’usura dell’utensile.
Ciò implica che, ad esempio, possono essere fresati impiegando avanzamenti e velocità più elevate.
I metalli morbidi possono anche essere lavorati con tolleranze molto strette e, a condizioni idonee, danno un’eccellente finitura superficiale.

Il fattore a cui porre attenzione riguarda la possibilità di abrasioni sulla superficie, dovuta alla natura malleabile di questi materiali.

Un altro elemento da considerare nelle lavorazioni della meccanica di precisione è il calore: i metalli più morbidi possono iniziare a fondere se vengono raggiunte alte temperature.
Chiaramente va considerata la resistenza al calore di ogni specifico materiale: vi sono metalli più resistenti e altri meno.

·       Duri.
Qui rientra l’acciaio inossidabile e le altre tipologie di acciaio (tra cui l’acciaio al carbonio, gli acciai speciali, l’acciaio per utensili).

I metalli duri possono essere più difficili da lavorare, fattore che impone di far attenzione alla regolazione di utensili e velocità di avanzamento.
Infatti questi metalli hanno più impatto sulla vita utensile e sulla sua usura, e necessitano avanzamenti più lenti per essere tagliati.

Anche in questo caso il calore può giocare un ruolo importante: i metalli più duri possono subire un indurimento da lavoro, dove l’area riscaldata diventa effettivamente più dura man mano che la temperatura aumenta.
Anche stavolta bisogna considerare lo specifico metallo e la sua resistenza al calore.

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