Università degli Studi di Ferrara Facoltà di Scienze MM.FF.NN.

1. 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

2. 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

3. 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

4. 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: . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rugosità: Tolleranza quote libere: ±0,1 Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

5. 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

6. 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

7. 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

8. 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

9. 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

10. 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

11. 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

12. 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

13. 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

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

15. 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 plasticapermanente • 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

16. 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

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

18. 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

19. 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

20. 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

21. 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

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

23. Tecnologie impiegate: Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

24. Classificazione delle principali Tecnologie Meccaniche: Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE

25. 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

26. Spazio per: Domande Chiarimenti Discussione Corso Tecnologia dei Processi di Produzione – Tecnologie Fisiche Innovative - UNIFE