A.S. 2012/13 Materia: Tecnologie meccaniche di prodotto e processo

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1 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE G. NATTA - G.V. DEAMBROSIS LICEO SCIENTIFICO : OPZIONE SCIENZE APPLICATE ISTITUTO TECNICO Settore Tecnologico: INDIRIZZO ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA - INDIRIZZO MECCANICA, MECCATRONICA ED ENERGIA ISTITUTO TECNICO Settore Economico: INDIRIZZO AMMINISTRAZIONE, FINANZA E MARKETING Sede di Sestri Levante (GE), Via della Chiusa, Tel. 0185/ /41076 Fax 0185/ ISTITUTO PROFESSIONALE Settore Industria e Artigianato : INDIRIZZO MANUTENZIONE E ASSISTENZA TECNICA Sezione associata di Chiavari (GE), Via S. Antonio, Tel. 0185/ Fax 0185/ geis011008@pec.istruzione.it - geis011008@istruzione.it mail@deambrosisnatta.org - internet: A.S. 2012/13 Materia: Tecnologie meccaniche di prodotto e processo CLASSE 3^ SEZ. E MEC Docente: Prof. Alberto Ariotti ITP: Prof. Marino Ferretti LIBRI DI TESTO UTILIZZATI Secciani, Villani, Salmi Tecnologia e produzione metalmeccanica Ed. Cappelli Parte Teorica (Prof. A. Ariotti) U.D.A. 1: Metrologia Introduzione, Sistema S.I., Metodo di misurazione, Apparecchi per misurazioni, Errori di misurazione, Risultato di una misurazione, Incertezza, Grandezze d influenza e loro effetti, Strumenti per misurazione diretta. U.D.A. 2: Materiali I materiali nelle lavorazioni (meccaniche) I criteri di classificazione dei materiali Le proprietà dei materiali - chimiche e strutturali: la struttura cristallina dei metalli; i tipi di reticolo e celle elementari; il grano. - fisiche: la massa volumica, il calore specifico; la dilatazione termica; la temperatura di fusione; la conduttività termica; la conduttività elettrica. - meccaniche: tipi di sollecitazioni; forze statiche e dinamiche; forze periodiche; forze concentrate; forze di attrito; trazione; compressione; flessione; torsione; taglio; fatica. - tecnologiche: malleabilità; duttilità/trafilabilità; imbutibilità; piegabilità; estrudibilità; fusibilità e colabilità; saldabilità; truciolabilità; temperabilità. Il processo siderurgico integrale - descrizione e funzionamento dell altoforno;

2 - i minerali di ferro e la loro preparazione; - il coke e la sua produzione; - gli altri elementi di carica; - la carica delle materie prime nell altoforno; - la produzione della ghisa d altoforno: la fusione, la scorificazione; la colata; - l acciaieria: conversione della ghisa in acciaio; la colata dell acciaio (in lingotti e continua); I prodotti siderurgici, classificazione: le barre; i profilati; i trafilati; i laminati; le lamiere;i lamierini; i tubi. U.D.A. 3: Prove distruttive dei materiali metallici Introduzione, Prova di trazione statica, Attrezzature per la prova di trazione, Prove di resilienza. U.D.A. 4: Prove non distruttive di durezza dei materiali metallici Introduzione, Prova di durezza Brinnel, Prova di durezza Vickers, Prova di durezza Rockwell, Classificazione dei durometri. U.D.A. 5: Metalli e leghe Introduzione, Ferro (Fe) e leghe siderurgiche. Le ghise: le proprietà, la classificazione, gli impieghi tipici, designazione delle ghise. Gli acciai: i tipi, le loro proprietà ed impieghi; la designazione degli acciai. U.D.A. 6: Le lavorazioni plastiche a caldo e a freddo Importanza delle lavorazioni plastiche per la costruzione di particolari ad alta resistenza. La laminazione a caldo e a freddo; differenze operative; l incrudimento; la descrizione degli impianti di laminazione; i tipi di gabbie: a duo reversibile; trio; doppio duo; universale; gabbia a più cilindri; a cilindri sagomati. La trafilatura e l estrusione. La fucinatura e lo stampaggio a caldo: le caratteristiche dei pezzi fucinati/stampati a caldo; i metodi di fucinatura: a mano, meccanica con maglio e pressa; i magli e presse: differenze di funzionamento; confronto tra le lavorazioni al maglio e alla pressa. U.D.A. 7: Fonderia Generalità, esempi di pezzi ottenibili per fonderia. Pagina 2 di 3

3 Caratteristiche dei metalli per fonderia: temperatura di fusione, ritiro, scorrevolezza allo stato fuso, attitudine ad assorbire gas. Il processo di fonderia: la fase di progettazione, la costruzione del modello, la preparazione delle terre, la formatura, la fusione, la colata. I tipi di formatura, attrezzature per la formatura; staffe. Le operazioni di formatura, fasi del procedimento. Formatura con anime, fasi della formatura con anima. Tipi di colata; dispositivi di colata Fusione in conchiglia: tipi di procedimenti meccanici di colata; isole robotizzate. Criteri di disegno dei pezzi realizzati mediante fusione U.D.A. 8: Saldatura Generalità sui processi di saldatura Saldatura e brasatura Classificazione delle saldature Elementi fondamentali e fasi di una saldatura: metallo base, metallo d apporto, lembi (o bordi), giunto saldato; cordone di calore Tipi di giunti saldati: posizione del giunto rispetto all operatore; posizione reciproca dei pezzi da saldare La saldatura ossiacetilenica: la fiamma ossiacetilenica. L ossigeno e l acetilene: le bombole, i riduttori. Parte degli argomenti sono stati presentati utilizzando filmati Sestri Levante, 11 giugno 2013 Gli studenti I docenti Pagina 3 di 3

4 Come compiti per il superamento del debito si richiede l elaborazione di relazioni relative ai seguenti argomenti: 1. Le lavorazioni plastiche a caldo e a freddo 2. Fonderia 3. Saldatura. E rispondere alle seguenti domande: 1. Spiegare la differenza tra grandezza fisica e unità di misura. 2. Definire il concetto di misura. 3. Elencare e descrivere i principali metodi di misurazione. 4. Elencare e descrivere le principali caratteristiche di uno strumento. 5. Errori di misurazione: definizione e descrizione delle principali categorie. 6. Cos è la taratura di uno strumento? 7. Si supponga di aver ripetuto 10 volte la misura del diametro di un perno ottenendo i seguenti valori: 42,10 42,11 42,10 42,13 42,09 42,10 42,09 42, ,10 42,11. Calcolare l intervallo di validità della misurazione. 8. Dare una definizione di durezza di un materiale. 9. Elencare le principali prove di durezza e descrivere le principali classificazioni. 10. In una prova Brinell su acciaio con penetratore sferico in acciaio temprato da 10 mm, si supponga di aver ottenuto un impronta media di diametro d=4,3 mm con un carico di prova di 3000 kg f (29400 N). Descrivere il procedimento attuato, le modalità di scelta dei parametri della prova, calcolare la durezza, indicare se il risultato è accettabile e la simbologia. Si supponga che lo spessore del pezzo sia 10 mm. 11. Elencare le principali differenze tra la prova Brinell e la prova Vickers e cercare di indicare quando è meglio usare una o l altra. 12. Descrivere il procedimento, le condizioni di accettabilità e la simbologia della prova Vickers. 13. Quali sono le tipologie principali di prova Rockwell? In cosa si differenziano? 14. Descrivere la modalità di esecuzione della prova Rockwell. 15. Interpretare le seguenti simbologie: 250 HBS 5/750/ HBW 10/ HV HRC

5 92 HRB 16. Quando due prove Brinell sono confrontabili? E una prova Brinell con una Vickers? 17. Quali sono i principali elementi di alligazione negli acciai e descrivere i loro principali effetti. 18. Cosa sono gli acciai strutturali e indicare la relativa simbologia. 19. Come sono designati gli acciai debolmente legati. 20. Come sono designati gli acciai legati. 21. Caratteristiche e designazione degli acciai da utensili. 22. Che acciaio sono: X 8 Cr Ni 18-8 XG 15 Cr 15 C40 38 Cr Ni Ni Cr 16 G 90 Cr 4 HS S Caratteristiche degli acciai da cementazione, bonifica e nitrurazione. 24. Quali sono i principali elementi di alligazione nelle ghise e descrivere i loro principali effetti. 25. Cos è la ghisa e quali sono le sue principali proprietà meccaniche e tecnologiche. 26. Differenza tra ghisa bianca, ghisa grigia. 27. Cos è la ghisa sferoidale? Quali sono le sue principali caratteristiche? 28. Cosa sono le ghise malleabili, tipi principali e caratteristiche. 29. Quali sono le principali ghise speciali 30. Che ghise sono: GS1 GS UNI ISO 1083 GSH200 UNI ISO 1083 L Ni Mn 13 7 UNI 7737 G300 UNI ISO 185 GH130 UNI ISO 185 W UNI ISO Quali sono i principali elementi di alligazione negli acciai e descrivere i loro principali effetti. 32. Cosa sono gli acciai strutturali e indicare la relativa simbologia.

6 33. Come sono designati gli acciai debolmente legati. 34. Come sono designati gli acciai legati. 35. Caratteristiche e designazione degli acciai da utensili. 36. Che acciaio sono: X 8 Cr Ni 18-8 XG 15 Cr 15 C40 38 Cr Ni Mo Ni Cr 16 G 90 Cr 4 HS S Caratteristiche degli acciai da cementazione, bonifica e nitrurazione.