!&'()*!"#!$% XIII. 3 Capitolo 1 Introduzione alle lavorazioni non convenzionali di Michele Monno

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1 !"#!$% XI XIII XV Premessa Autori Notazioni e simboli 3 Capitolo 1 Introduzione alle lavorazioni non convenzionali di Michele Monno Lavorazioni a ultrasuoni Lavorazioni water jet e abrasive water jet Lavorazioni Chimiche Tranciatura fotochimica, p Lavorazioni elettrochimiche Elettroerosione Elettroerosione a filo, p Lavorazioni Laser Lavorazioni con fascio di elettroni o di ioni Lavorazioni ad arco plasma 20 Bibliografia 21 Capitolo 2 Processi termici: modellazione Meccanismi di scambio termico Conduzione, p Convezione, p Irraggiamento, p Principio di conservazione dell energia, p Equazione di Fourier Sorgenti di calore, p Condizioni al contorno, p Metodi risolutivi dell equazione di Fourier Sorgente stazionaria, p Sorgente estesa: fase di spegnimento, p Il metodo delle immagini, p Sorgente in movimento, p Bibliografia 49 Capitolo 3 Processi termici: fondamenti di laser La natura duale della luce

2 +!!&'()* La luce come campo elettromagnetico: le onde elettromagnetiche, p La natura corpuscolare della luce: i fotoni, p I fenomeni fisici alla base del processo Inversione della popolazione, p Emissione stimolata, p Risonanza, p Proprietà del fascio laser Monocromaticità, p Collimazione, p Coerenza, p Brillanza, p Fluenza, p Irradianza, p Profilo spaziale Diametro del fascio, p Modo elettromagnetico trasversale (TEM), p Profilo temporale Polarizzazione Efficienza Efficienza quantica, p Efficienza, esempi, p Bibliografia 75 Capitolo 4 Processi termici: la tecnologia laser Il processo tecnologico Il principio fisico di base, p Interazioni Laser-Materiale, p Assorbimento interno, p Effetti termici sul materiale, p Classificazione delle lavorazioni, p Parametri di processo, p Impianti Componenti di un sistema laser industriale, p Sorgenti laser, p Sistemi per il trasporto del laser, p Sistemi di focalizzazione del fascio, p Sistemi di movimentazione, p Sistemi ausiliari, p Sicurezza degli impianti, p Applicazioni Taglio, p Effetto dei parametri di processo sulla qualità di taglio, p Qualità del taglio, p Saldatura, p Effetto dei parametri di processo sulla qualità della saldatura, p Altre applicazioni, p Bibliografia 173 Capitolo 5 Processi termici: lavorazioni ad arco plasma di Michele Monno, Barbara Previtali, Matteo Strano Il processo tecnologico Il principio fisico di base, p Lo stato di plasma, p Funzionamento della torcia, p I parametri di processo, p Impianti Sistema ad alta definizione (HDP), p Componenti del sistema di taglio plasma, p Applicazioni Saldatura, p Deposizioni tramite plasma, p Sintesi di polveri sottili mediante plasma, p Decomposizione tramite plasma, p Applicazioni metallurgiche, p Taglio, p Qualità del taglio, p Bibliografia 221 Capitolo 6 Processi termici: lavorazioni mediante elettroerosione (EDM) di Michele Monno, Matteo Strano, Massimiliano Annoni Il processo tecnologico

3 +!! Il principio fisico di base, p Circuiti per la generazione degli impulsi-circuito di Lazarenko, p Parametri di processo, p Impianti Dielettrico, p Elettrodi, p Applicazioni Qualità, p Elettroerosione a filo, p Confronto con altre tecnologie, p Bibliografia 241 Capitolo 7 Processi termici: lavorazioni mediante fascio ionico (EBM) di Michele Monno Il processo tecnologico Il principio fisico di base, p Parametri di processo, p Impianti Sistema di generazione del fascio elettronico, p Sistema di alimentazione, p Applicazioni Qualità 251 Bibliografia 253 Capitolo 8 Processi meccanici: la tecnologia water jet / abrasive water jet (WJ /AWJ) di Michele Monno, Massimiliano Annoni, Francesco Arleo, Alessandra Pighi Il processo tecnologico Il principio fisico di base, p Modellazione del solco di taglio, p I parametri di processo, p Le relazioni tra i parametri del processo WJ /AWJ, p Impianti Classificazione dei getti d acqua, p Componenti di un impianto AWJ, p L impianto di trattamento dell acqua, p Circuito idraulico, p Sistema di pompaggio, p Sistema di adduzione dell abrasivo, p Testa di taglio, p Sistema di movimentazione e vasca di raccolta, p Applicazioni Applicazioni speciali, p Applicazioni innovative, p Taglio, p Potenzialità e limiti dell applicazione di taglio, p Qualità del taglio, p Modellazione del processo di taglio, p Bibliografia 329 Capitolo 9 Costi, usura e ottimizzazione del processo di taglio AWJ di Michele Monno, Matteo Strano, Massimiliano Annoni, Alessandra Pighi Definizione dei dati tecnologici del problema Definizione dei dati economici Un modello di costo, p Ulteriori ipotesi sul modello di costo, p Modello di usura dell ugello focalizzatore Analisi del fenomeno di usura dell ugello focalizzatore, p Parametri di influenza sull usura dell ugello, p Modelli di usura per la stima della vita utile dell ugello, p Esempi di ottimizzazione Minimizzazione del costo con vincolo stringente di rugosità, p Minimizzazione del costo con vincolo stringente di conicità, p Rugosità e conicità imposte, p Minimizzazione del costo con conicità e rugosità vincolate a intervalli di accettabilità, p Bibliografia

4 +!!!!&'()* 353 Capitolo 10 Processi meccanici: idroformatura di tubi (THF) di Matteo Strano Processo tecnologico Il principio fisico di base, p Classificazione dei processi THF, p Idroformabilità del componente, p Impianti Pressa, p Sistema di intensificazione, p Utensili, p Applicazioni Qualità, p Idroformatura di lamiere, p Bibliografia 377 Capitolo 11 Processi meccanici: tecnologie di lavorazione a ultrasuoni (USM) di Michele Monno, Matteo Strano, Massimiliano Annoni Processo tecnologico Il principio fisico di base, p Rotative Ultrasonic Machining (RUM), p Parametri di processo, p Impianti Generatore, p Trasduttore, p Il booster, p Sonotrodo, p Utensili, p Applicazioni degli ultrasuoni Lavaggio a ultrasuoni, p Foratura e fresatura a ultrasuoni, p Taglio a ultrasuoni, p Sinterizzazione a ultrasuoni, p La saldatura a ultrasuoni (UltraSonic Metal Welding - USMW) Architettura del sistema USMW, p Parametri del processo USMW, p Bibliografia 403 Capitolo 12 Processi meccanici: lavorazioni micro di Barbara Previtali, Massimiliano Annoni, Lara Rebaioli Basi fisiche delle microlavorazioni meccaniche Effetto di scala, p Effetto del minimo spessore di truciolo, p Presenza di difetti nel materiale in lavorazione, p Effetti microstrutturali, p Forze di taglio in microfresatura, p Impianti per microfresatura Applicazioni Feature realizzabili dalle microlavorazioni meccaniche, p Bibliografia 427 Capitolo 13 Processi elettrochimici: electrochemical machining (ECM) di Michele Monno, Massimiliano Annoni Il processo tecnologico Il principio fisico di base, p Cinetica della lavorazione, p I parametri di processo, p Impianti L utensile, p L elettrolita, p Applicazioni Rimozione di bave, p Foratura, p Full-Form Shaping, p Rettificatura elettrochimica, p Qualità, p Confronto con altre tecnologie, p. 448

5 !, 450 Bibliografia 451 Appendice A Ausili alla comprensione dei modelli termici 451 A.1 Funzione degli errori 452 A.2 Funzioni di Bessel 454 Bibliografia 455 Appendice B Cenni di fisica dei plasmi 455 B.1 Lo stato di plasma 456 B.2 La temperatura nei plasmi 458 B.3 Equilibrio termico locale 460 B.4 Classificazione dei plasmi B.4.1 Plasmi termici, p. 461 B.4.2 Plasmi non termici, p B.5 La neutralità elettrica 465 Bibliografia 467 Appendice C Cenni di elettrochimica di Michele Monno, Massimiliano Annoni 467 C.1 Celle galvaniche C.1.1 Caratteristiche delle pile chimiche, p C.2 Termodinamica della reazione 473 C.3 Potenziali di cella C.3.1 Definizione di potenziale di un semielemento, p. 473 C.3.2 Potenziale standard: semielemento di idrogeno, p C.4 Elettrolisi C.4.1 Il meccanismo di elettrolisi nella cella elettrolitica, p C.5 Leggi di Faraday 481 C.6 Definizioni 482 Bibliografia 483 Indice analitico

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