Certi Car Graf. Edizioni

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2 Edizioni Direzione editoriale: Roberto Invernici Redazione: Tiziana Lazzaretti, Progetti di Editoria s.r.l Progetto grafico e videoimpaginazione: Andrea Guarneri Cartografia e copertina: Vavassori & Vavassori Disegni: Vavassori & Vavassori Stampa: Castelli Bolis - Cenate Sotto (Bg) Certi Car Graf Certificazione Cartaria, Cartotecnica, Grafica La casa editrice ATLAS opera con il Sistema Qualità conforme alla nuova norma UNI EN ISO 9001:2008 certificato da CISQ CERTICARGRAF. Con la collaborazione della Redazione e dei Consulenti dell I.I.E.A. L editore si impegna a mantenere invariato il contenuto di questo volume, secondo le norme vigenti. Il presente volume è conforme alle disposizioni ministeriali in merito alle caratteristiche tecniche e tecnologiche dei libri di testo. Referenze iconografiche: Archivio Atlas, Agenzia Stay Media, Archivio Icosaedron, Next Media Studio Le illustrazioni di aziende o le riproduzioni di prodotti commerciali proposte in questo libro hanno un valore esclusivamente didattico. Si ringraziano: Air Liquide Italy, Barilla Spa, Siemens - Picture of the Future, Radici Group, Italcementi, Bonduelle. L Editore dichiara la propria disponibilità a regolarizzare errori di attribuzione o eventuali omissioni sui detentori di diritto di copyright non potuti reperire. Ogni riproduzione del presente volume è vietata. Le fotocopie per uso personale del lettore possono essere effettuate nei limiti del 15% di ciascun volume/fascicolo di periodico dietro pagamento alla SIAE del compenso previsto dall art. 68, commi 4 e 5, della legge 22 aprile 1941 n Le fotocopie effettuate per finalità di carattere professionale, economico o commerciale o comunque per uso diverso da quello personale possono essere effettuate a seguito di specifica autorizzazione rilasciata da CLEARedi, Centro Licenze e Autorizzazioni per le Riproduzioni Editoriali, Corso di Porta Romana 108, Milano, autorizzazioni@clearedi.org e sito web by Istituto Italiano Edizioni Atlas Via Crescenzi, Bergamo - Tel Fax

3 itech Materiali, Aree Tecnologiche, Green Economy Presentazione e struttura didattica Questo volume è dedicato allo studio dei materiali, e relative tecnologie, e delle diverse aree tecnologiche, con particolare attenzione ai problemi legati alla sostenibilità e alla Green Economy. I contenuti sono completi, aggiornati ed essenziali, esposti con semplicità e chiarezza di linguaggio. Gli argomenti sono presentati secondo criteri di modularità e con impaginazione attenta al rapporto testo-immagine, basata sull infografica, per agevolare l apprendimento dei giovani nativi digitali. Numerosi sono gli esercizi proposti, i test di verifica e le attività di laboratorio, da svolgere in classe o a casa. Particolare attenzione è riservata alla terminologia tecnica inglese, costituendo, in alcune occasioni, un vero e proprio dizionario visuale. Doppia pagina modulare. Sezione A - Materiali La prima sezione comprende una trattazione dei principali materiali, nelle loro modalità di produzione e lavorazione. Tutti i principali materiali sono presentati con carattere monografico, per la massima flessibilità didattica. Si può quindi scegliere tra: 1. Il legno 2. La carta 3. Il vetro 4. La ceramica 5. Le fibre tessili 6. Cuoio e pelle 7. Le materie plastiche 8. I metalli e le leghe 9. I nuovi materiali Test di verifica. Sezione B - Aree tecnologiche In questa sezione sono presentati i principali settori produttivi della nostra economia, in particolare quelli in cui la tecnologia assume grande rilevanza. Abbiamo: 1a. Agricoltura e allevamento 1b. Produzione alimentare 2. Ambiente 3. Costruzioni e territorio 4. Chimica e biotecnologie 5. Energia 6. Elettronica ed Elettrotecnica 7. Meccanica e Meccatronica 8. Trasporti e logistica 9. Informatica e Telecomunicazioni 10. Stampa e Multimedialità 11. Economia e Servizi Le diverse aree tecnologiche sono organizzate come suggerito dalla suddivisione degli indirizzi dei nuovi Istituti Tecnici delle Scuole Superiori, per ottimizzare l orientamento scolastico e professionale. 2 Rubrica Green Economy. Laboratorio. Materiali multimediali e interattivi Ad integrazione del testo sono proposti per lo studente numerosi materiali didattici multimediali e interattivi, che contribuiscono alla sperimentazione, da parte del docente, di nuove modalità di insegnamento e ad incrementare la motivazione e l attenzione degli studenti. In particolare ricordiamo: Materiali on line - Esercizi e attività di laboratorio - Documenti di approfondimento in PDF - Gallerie di immagini - Video e animazioni - Corso di Educazione Stradale - Schede per la Sicurezza - Corso facilitato di Tecnologia Libro LIM - Edizione sfogliabile dell opera - Presentazioni in PowerPoint - Approfondimenti - Gallerie di immagini e video Portale internet dedicato - Disponibile la versione digitale E-Book.

4 INDICE Presentazione e struttura didattica 2 Indice 3 A. Materiali 9 1. Risorse naturali, materie prime e materiali Storia e classificazione dei materiali La struttura della materia Caratteristiche e proprietà Ciclo di vita di un prodotto Il riciclaggio dei materiali LCA (Life Cicle Assessment) = prodotti con Ecolabel 2. Scienza e Ingegneria dei materiali 16 itech Test 17 Realizzare un cartellone su un materiale 18 Prove di resistenza dei materiali Tavola periodica degli elementi 1. IL LEGNO La struttura del tronco Produzione e lavorazioni Classificazione delle essenze Caratteristiche e proprietà Utensìli e macchine La gestione delle foreste in Europa 2. Il legno del futuro? È liquido! 28 itech Test 29 Progettare e costruire un oggetto di legno 30 PDF - Storia del legno PDF - Pallet & Pellet PDF - L artigianato del legno Galleria di immagini: essenze La produzione industriale Caratteristiche e proprietà Classificazione e usi principali La produzione industriale Caratteristiche e proprietà Classificazione e usi principali LA CARTA Il riciclaggio di carta e cartoni 2. PEFC: certificazione della gestione forestale 35 itech Test Fabbricazione artigianale di un foglio di carta Kirigami 38 PDF - Storia del materiale scrittorio Galleria di immagini IL VETRO 39 Il riciclaggio del vetro 44 itech Test 45 Bricolage in vetro 46 PDF - Storia del vetro PDF - Murano Galleria di immagini LA CERAMICA La produzione ceramica Caratteristiche e proprietà Classificazione e usi principali Produzione ceramica ecosostenibile 2. Riciclaggio della ceramica 3. Piastrella fotovoltaica 52 itech Test 53 Bricolage con piastrelle rotte 54 PDF - Storia della ceramica PDF - Vasi e piastrelle italiane nel mondo Galleria di immagini Indice 3

5 5. 1. Classificazione e proprietà Fibre naturali vegetali Fibre naturali animali Fibre artificiali Fibre sintetiche Dalla fibra al tessuto LE FIBRE TESSILI Better Cotton Initiative 2. Biotex: i tessuti intelligenti 64 itech Test 65 Costruire un semplice telaio a cornice 66 PDF - Storia delle fibre tessili: dalle pelli alle tecnofibre Lab - La pigotta dell Unicef Galleria di immagini: abbigliamento nella storia CUOIO E PELLE Caratteristiche e proprietà Metallurgia: dalla miniera alla fonderia Il ferro e le sue leghe Altri metalli Lavorazioni dei metalli I METALLI E LE LEGHE Riciclaggio dei metalli 2. Ciclo di vita di una lattina di alluminio 96 itech Test 97 Come rivestire un metallo con un altro metallo 98 PDF - Storia dei metalli Lab - Il riciclo dei metalli e nuovi oggetti da vecchie lattine I NUOVI MATERIALI Scienza e Ingegneria dei materiali Caratteristiche e proprietà I materiali compositi Produzione industriale Le nanotecnologie Fabbricazione delle calzature I materiali che cambieranno il nostro futuro 2. Esistono aspetti negativi? Nuove tecnologie ambientali nell industria della pelle itech Test 73 itech Test 109 Open nano Lab Realizzare una cintura di cuoio PDF - Dai calzari egizi al made in Italy Video - Le nanotecnologie PDF - La scarpa italiana: in cammino intorno al mondo PDF - Approfondimento sui nanomateriali B. 7. LE MATERIE PLASTICHE Caratteristiche e proprietà La produzione dei polimeri Produzione industriale Tecnologia e settori produttivi La gomma Storia delle tecnologie Gli adesivi Tecnologie per uno sviluppo sostenibile Green Economy 117 Plastica e ambiente 82 itech Test Green Economy = Green Jobs 118 Fabbricare una materia plastica Il Manifesto per un futuro sostenibile dell Italia Rio Rio PDF - Storia delle materie plastiche PDF - Polimeri termoplastici e termoindurenti Video - Green Jobs Galleria di immagini 4 Indice Aree tecnologiche 111

6 1a. 1. Storia dell agricoltura L agroecosistema Atmosfera, suolo, agronomia 124 Utensìli e macchine agricole 128 4a. L azienda agricola industriale 130 4b. L azienda agricola biologica Coltivare cereali Coltivare fiori, frutta e ortaggi Olivicoltura Silvicoltura 141 9a. L allevamento del bestiame - La fattoria tradizionale 142 9b. L allevamento del bestiame - La fattoria moderna La pesca e l acquacoltura 150 1b. AGRICOLTURA E ALLEVAMENTO Agricoltura eco-compatibile e sostenibilità 2. Difendere la biodiversità OGM, pro e contro 154 itech Test Coltivare fiori e piante ornamentali a scuola 2. Come si coltiva l orto 156 Agriculture... Go! Scuola in fattoria PRODUZIONE ALIMENTARE Storia dell alimentazione Le funzioni degli alimenti Fabbisogno energetico e dieta I sette gruppi di alimenti Tecnologie per la produzione di alimenti 164 a. Carne 164 b. Salumi 166 c. Carni di ovini, polli, conigli 167 d. Pesce e prodotti ittici 168 e. Uova 170 f. Latte e derivati 171 Formaggi 172 Yogurt - Burro 174 Gelato 175 g. Zucchero, miele e dolcificanti 176 h. Cereali e derivati 177 i. Produzione e lavorazione di frutta e ortaggi 182 l. Produzione e lavorazione dell olio d oliva Le bevande 187 a. Acqua 187 b. Bevande non alcoliche 188 Tè, caffè 189 c. Bevande alcoliche - Birra e vino Preparazione degli alimenti 192 La cottura dei cibi 192 Cibi etnici, pizza e piatti pronti Tecniche di conservazione degli alimenti 194 a. Metodi fisici 195 b. Metodi chimici 199 c. Metodi chimico/fisici Etichettatura degli alimenti Sicurezza alimentare, anzitutto! Dai campi alla tavola Oltre la sicurezza: la qualità e la diversità L impronta idrica degli alimenti 204 itech Test 205 Preparare una marmellata di frutta 210 Galleria di immagini 2. AMBIENTE Riscaldamento globale e cambiamenti climatici 212 L effetto serra 214 Il buco nell ozono Rischio ambientale di origine naturale e umana Qualità dell aria Qualità delle acque Le foreste Inquinamento del suolo Il degrado del territorio Esposizione agli agenti fisici Rischio nucleare Rifiuti: da problema a risorsa 232 Ciclo di vita di un prodotto 233 Tecnologie per lo smaltimento dei rifiuti 234 Indice 5

7 1. Prodotti compatibili con l ambiente: occhio all etichetta! Enti e associazioni a difesa dell ambiente 240 itech Test 241 Scheda di analisi dei rischi ambientali 242 Video - Il riciclaggio dei rifiuti Video - Annuario dati ambientali PDF - Alleggerisci l impronta 3. COSTRUZIONI E TERRITORIO Storia delle costruzioni Costruire un edificio Attrezzi e macchine edili La sicurezza sul cantiere I materiali da costruzione Storia della casa La macchina per abitare L appartamento L arredamento Impianti tecnici della casa Inquinamento domestico e sicurezza in casa Bioarchitettura Tecnologia domotica Territorio: città e campagna Progettazione del territorio Arredo urbano Archeologia industriale Casa e ambiente La caldaia a condensazione Il riscaldamento a pavimento La pompa di calore 277 itech Test 278 Ecodesign 280 Video - Muratura armata antisismica 4. CHIMICA E BIOTECNOLOGIE Storia della chimica Chimica e vita quotidiana Chimica, scienza e industria L industria chimica di base Chimica farmaceutica Le biotecnologie Chimica, una buona scelta! La chimica e l ambiente 292 itech Test 293 Cellule animali e vegetali al microscopio 294 Video - Vivere senza chimica Video - Chimica oltre il luogo comune 5. ENERGIA Storia dell energia Natura e forme dell energia Le fonti di energia Energia da fonti non rinnovabili 300 a. Petrolio 300 b. Carbone 302 c. Gas metano 303 La centrale termoelettrica 304 d. Uranio 306 La centrale termonucleare 308 Le macchine delle centrali elettriche Energia da fonti rinnovabili 312 a. Acqua 312 Centrale mareomotrice 314 b. Sole 316 c. Vento 320 d. Energia da geotermie 322 e. Energia da biogas-biomasse 324 f. Energia dai rifiuti Distribuzione dell elettricità Il boom del solare domestico Uomo, energia, ambiente 332 itech Test 333 Monitoraggio dei consumi elettrici domestici Indice

8 Raffinazione del petrolio Fonti rinnovabili per il futuro Storia dell elettricità Storia dell elettronica Natura dell elettricità Elettrotecnica Il circuito elettrico Resistenza e legge di Ohm Applicazioni industriali dell elettricità 344 a. Applicazioni dell elettrostatica 345 b. Elettrodinamica e sue applicazioni 346 c. Applicazioni dell elettrochimica 349 d. Applicazioni dell illuminotecnica 350 e. Applicazioni dell elettroacustica Gli elettrodomestici I componenti elettronici ELETTRONICA ED ELETTROTECNICA Elettricità sicura in casa (e a scuola) Le etichette di efficienza energetica 358 itech Test 359 Siamo tutti elettricisti (sulla carta...) 360 Lab - Circuiti elettrici Esercizio. misurare le grandezze elettriche MECCANICA E MECCATRONICA Storia delle macchine Le macchine semplici La trasmissione del moto La trasformazione del moto Dalla meccanica alla meccatronica Automazione industriale e robotica Il robot androide 369 L industria meccanica oggi 370 itech Test 371 Fare robotica con Lego Mindstorms NXT 372 PDF - Come nasce una vite d acciaio Video - Robot Lego 8. TRASPORTI E LOGISTICA Storia dei mezzi di trasporto Il sistema dei trasporti Trasporti per vie di terra Stazioni e aeroporti Trasporti per vie d aria Trasporti aerospaziali Trasporti per vie d acqua 388 Una nuova professione: il Mobility manager 390 itech Test 391 Costruire un plastico per l Educazione stradale 392 Video - Manutenzione e piccole riparazioni di bici e scooter PDF - Educazione stradale 9. INFORMATICA E TELECOMUNICAZIONI Storia dell informatica Storia delle telecomunicazioni Quanti tipi di computer! Hardware Software 398 I sistemi operativi Le telecomunicazioni oggi Il telefono cellulare Trasmissioni radiotelevisive Il microprocessore Verso l infinitamente piccolo 404 itech Test 405 Facciamo informatica: algebra di Boole e programmazione 406 Indice 7

9 10. STAMPA E 11. MULTIMEDIALITÀ Storia della stampa Tecniche di stampa Dalla stampa all e-book Tecnologie multimediali La fotografia digitale 414 itech Test 415 Fotografare con il cellulare Economia e mondo del lavoro 418 a. I settori produttivi 418 b. I diversi tipi di impresa 419 c. Come funziona un azienda 420 d. Il mondo del lavoro 421 e. I nuovi modi di lavorare 422 f. Green Jobs per la Green Economy Servizi commerciali Organizzazioni non profit Protezione civile Servizi sanitari e sociali Servizi turistici Servizi amministrativi 429 Nuove tecnologie per la salute 430 itech Test 432 ECONOMIA E SERVIZI 417 PDF - Orientamento e mondo del lavoro 8 Indice

10 A. Materiali LEGNO CARTA VETRO CERAMICA FIBRE TESSILI METALLI PLASTICA NUOVI MATERIALI OBIETTIVI di APPRENDIMENTO Rilevare le proprietà fondamentali dei principali materiali e il ciclo produttivo con cui sono ottenuti. Riflettere sui contesti e i processi di produzione in cui trovano impiego utensìli e macchine. Coglierne l evoluzione nel tempo nonché i vantaggi e gli eventuali problemi ecologici. Utilizzare strumenti informatici e di comunicazione per elaborare dati, testi e immagini e produrre documenti in diverse situazioni. COMPETENZE Descrivere e classificare utensìli e macchine, cogliendone le diversità in relazione al funzionamento e al tipo di energia e di controllo che richiedono per il funzionamento. Conoscere le relazioni forma/funzione/materiali attraverso esperienze personali, anche molto semplici, di progettazione e realizzazione. Elaborare un semplice progetto per la costruzione di un oggetto, coordinando le risorse materiali e organizzative per raggiungere lo scopo.

11 1. Risorse naturali, materie prime e materiali Tecnologia e risorse naturali Ogni giorno, nella nostra vita, utilizziamo una grande varietà di oggetti. Prova ad osservare quanti oggetti ci sono nella tua aula: banchi, sedie, cattedra, lavagna, porta e finestre; e sul tuo banco: penne, gomme, matite, libri e quaderni Questi oggetti sono fatti di materiali diversi. Ad esempio: le finestre sono fatte di vetro; le maniglie della finestra sono di metallo o plastica; i mobili (cioè i banchi, le sedie, gli armadi, ecc.) sono fatti di legno, con alcune parti in metallo o plastica; i vestiti che indossi sono fatti di fibre tessili. Vetro, metallo, fibre tessili, legno, materie plastiche sono materiali. Alcuni materiali esistono già in natura: petrolio, legno, minerali... Questi sono più propriamente definiti come risorse naturali. Dalle risorse naturali si prelevano le cosiddette materie prime: si tratta di materiali già pronti per la lavorazione (dal tronco d albero, ad esempio, si possono ricavare una trave o il piano d appoggio di un tavolo). Alcune materie prime esigono interventi di lavorazione con utensìli o macchine (ad esempio, da un minerale che si chiama bauxite si può ricavare l alluminio, un metallo con cui si realizzano, tra l altro, le lattine per le bibite). Altre materie prime (come i cereali, la frutta e la carne) servono per nutrirsi; altre ancora, come il petrolio, il carbone e il metano, servono per riscaldare le case e per produrre l energia che serve a far funzionare le macchine. VERIFICA FLASH Che cosa si intende per efficienza ambientale? Quali furono i primi materiali usati dall uomo? Da che cosa si ricavano i metalli? Le risorse non sono infinite Alla base della capacità di soddisfare i bisogni degli esseri umani c è la ricchezza naturale, il patrimonio della natura. L attività umana, attraverso il prelievo delle risorse naturali e la produzione di scarti ed emissioni, riduce inevitabilmente il capitale naturale. Tale patrimonio è stato fino a poco tempo fa erroneamente considerato e trattato come una fonte inesauribile. Le risorse naturali sono invece limitate. Per un uso sostenibile delle risorse naturali, i processi economici (produzione di beni o di servizi) devono essere ripensati in base a criteri di eco-efficienza e dematerializzazione. L efficienza ambientale indica il rapporto tra un bene prodotto (o un servizio erogato) e la quantità di materiali e/o energia utilizzati per realizzare tale prodotto (o erogare tale servizio). Migliorare l efficienza vuol dire quindi riuscire a realizzare lo stesso prodotto utilizzando meno materiali e/o energia. La dematerializzazione consiste nella riduzione della quantità di materiali ed energia che gli uomini sottraggono alla natura. Vanno quindi considerati con attenzione la riduzione degli sprechi, l aumento della durevolezza dei beni, e la conseguente riduzione dei rifiuti. 10 Materiali

12 2. Storia e classificazione dei materiali I materiali nella storia Le epoche più antiche della storia dell umanità sono caratterizzate e denominate in relazione ai materiali usati nei vari periodi: età della pietra, del rame, del bronzo, ecc. I materiali, quindi, sono stati protagonisti del corso della storia, poiché hanno segnato lo sviluppo delle civiltà, legato anche alle innovazioni tecnologiche. a. L età della pietra Fino a circa diecimila anni fa, tutti gli oggetti si ottenevano da pietra, legno, ossa e pelli. La pietra (selce), per la sua durata e per il suo utilizzo in utensìli ed armi, era il materiale più importante. b. Le età dei metalli La lavorazione dei metalli segnò un avanzamento tecnologico di enorme importanza per l umanità. Gli storici individuano l età del rame (circa a.c.), poi quella del bronzo (circa XI secolo a.c.) e infine quella del ferro (XI-V secolo a.c.). c. L era dell acciaio Durante la prima Rivoluzione industriale, nel XVIII e XIX secolo, si cominciò a produrre in grandi quantità l acciaio, lega di ferro e carbonio particolarmente resistente. Ciò permise un ampio sviluppo delle macchine utènsili e dei nuovi mezzi di trasporto, come il treno e le navi a vapore. d. L era della plastica e dei nuovi materiali Nel XX secolo si è prodotta una vera rivoluzione nello sviluppo dei nuovi materiali, dei quali sono protagoniste le materie plastiche. La grande varietà, le proprietà e la facilità di fabbricazione di oggetti in serie hanno fatto sì che le materie plastiche sostituissero il legno o i metalli in molte applicazioni. Il mondo dei materiali Oltre ai materiali tradizionali, oggi si parla di nuovi materiali ceramici, di schiume polimeriche (come il poliuretano espanso), di materiali compositi (come la fibra di vetro o di carbonio) e di nanomateriali, dalle dimensioni ridottissime ma con eccezionali proprietà. Una possibile classificazione dei materiali li suddivide in cinque grandi gruppi: a. metalli e leghe; b. materiali ceramici - vetrosi; c. schiume polimeriche; d. materiali naturali; e. polimeri ed elastomeri. Ciascun gruppo contribuisce alla costituzione di un sesto gruppo, quello dei materiali compositi, realizzati con due o più materiali diversi. MATERIALI CERAMICI E VETROSI SCHIUME POLIMERICHE METALLI, LEGHE COMPOSITI POLIMERI, ELASTOMERI MATERIALI NATURALI Materiali 11

13 3. La struttura della materia Gli elementi chimici: la base dei materiali A ppeso a una parete del laboratorio di scienze, avrai potuto osservare un cartellone con la tavola del Sistema Periodico degli elementi, che fu elaborata e pubblicata per la prima volta dallo scienziato russo Dimitri Mendeleev nel 1869 e poi aggiornata. In essa appaiono, ordinati secondo il loro numero atomico (numero dei protoni nel nucleo), tutti gli elementi conosciuti, raggruppati anche in base alle loro analogie chimiche. È uno strumento essenziale per lo studio della chimica perché racchiude in sé, caso unico nel campo delle scienze naturali, buona parte delle conoscenze relative a questa disciplina. La Tavola di Mendeleev rappresenta anche il repertorio degli elementi costituenti gran parte dei materiali che la tecnologia trasforma per creare oggetti di uso quotidiano. Senza entrare nello specifico della chimica, ricordiamo tra gli elementi fondamentali i metalli (oro, argento, rame, piombo, ecc.) e altri come idrogeno e carbonio che sono alla base di sostanze quali l acqua e gli idrocarburi (petrolio, metano, ecc.). Non ci possono essere applicazioni tecnologiche dei materiali senza un adeguata conoscenza degli elementi che li compongono. Tavola periodica degli elementi, ridisegnata in forma circolare da Mohammed Abubakr. Sotto, i quattro elementi fondamentali concepiti dallo scienziato Empedocle di Agrigento nel V secolo a.c. 12 Materiali

14 4. Caratteristiche e proprietà Conoscere le proprietà Quando vogliamo costruire un oggetto, occorre farlo con i materiali adatti: è necessario, quindi, conoscere le proprietà dei vari materiali, per poterne fare un uso adeguato durante la lavorazione. Le caratteristiche e le proprietà dei materiali sono molte e diverse, in relazione alla loro costituzione chimico-fisica, alle capacità di resistenza meccanica e al comportamento durante la lavorazione con utensìli e macchine. Alcune proprietà sono comuni a materiali diversi (ad esempio il peso specifico e i vari tipi di resistenza); altre sono tipiche di alcune categorie (ad esempio, la fusibilità è tipica dei metalli e non certo del legno o della carta). Nelle schede a lato puoi osservare, in sintesi, le più importanti: altre ne incontrerai successivamente, nello studio dettagliato dei principali materiali. Caratteristiche chimico-fisiche riferite alla struttura chimica dei materiali 1. Peso specifico/densità 2. Temperatura di fusione 3. Temperatura di ebollizione 4. Calore specifico 5. Conduttività termica 6. Conduttività elettrica 7. Dilatazione termica 8. Resistenza alla corrosione 9. Cristallinità 10. Ritiro 11. Igroscopicità 12. Grammatura 13. Permeabilità 14. Spessore 15. Opacità 16. Indice di rifrazione 17. Isotropia Software per la visualizzazione delle proprietà dei materiali. Alcune caratteristiche e proprietà sono abbastanza semplici da comprendere, altre esigono maggior approfondimento, anche perché possono risultare molto importanti in diverse applicazioni tecnologiche. Ad esempio, per la costruzione di un aereo la densità (o il peso specifico) dei materiali impiegati deve essere bassa, per diminuire il peso del velivolo, ma i materiali devono garantire eccellenti proprietà meccaniche: volano anche gli aerei di carta, ma non possono certo trasportare merci e passeggeri! VERIFICA FLASH Quale scienza studia la materia e i suoi componenti? Che cosa rappresenta la Tavola di Mendeleev? A che cosa si riferiscono le proprietà meccaniche? Proprietà meccaniche riferite alle capacità di resistenza agli sforzi Proprietà tecnologiche riferite al comportamento dei materiali durante la loro lavorazione 1. Durezza 2. Resistenza alle sollecitazioni: - a trazione - a compressione - a flessione - a torsione - a taglio 3. Resilienza (o tenacità) 4. Resistenza a fatica 5. Resistenza allo strappo 6. Resistenza all usura 7. Resistenza all allungamento 8. Elasticità 9. Comportamento al calore 1. Plasticità: - duttilità - malleabilità - estrudibilità 2. Fusibilità 3. Saldabilità 4. Temprabilità 5. Lavorabilità da macchine utènsili 6. Attitudine allo stampaggio 7. Attitudine alla verniciatura 8. Attitudine al taglio 9. Fendibilità 10. Curvabilità 11. Lucidabilità 12. Stampabilità 13. Collatura Materiali 13

15 5. Ciclo di vita di un prodotto Il ciclo di vita di un prodotto inizia dall estrazione del materiale grezzo, continua con la fabbricazione dei componenti semilavorati o finiti, include l assemblaggio e la finitura dei componenti. La trasformazione dei materiali avviene mediante macchine (e quindi ha bisogno di energia) e deve essere supportata da una serie di servizi (approvvigionamento di materie prime, trasporto, magazzinaggio, ecc.) che formano la catena logistica. Il prodotto finito passa all imballaggio e poi alla distribuzione ai punti vendita. Dopo un certo periodo di uso, il prodotto si consuma e deve essere sottoposto ad azioni di manutenzione, riparazione e riutilizzo, finché cessa di funzionare (fine vita) e viene considerato un rifiuto. Rifiuti e riciclo Estrazione dei materiali Produzione manifatturiera Trasporto L impatto ambientale Ogni processo produttivo, dal cucchiaio alla città, comporta aspetti negativi nei confronti dell ambiente in cui viviamo: riduzione delle risorse naturali, consumo di energia, immissioni di sostanze nocive nell aria, nell acqua e nel suolo, produzione di rifiuti, ecc. L insieme di questi fattori viene definito come impatto ambientale. Per limitare questo fenomeno, in linea con uno sviluppo sostenibile, nel 1986 a livello europeo è stata introdotta la procedura di VIA (Valutazione dell Impatto Ambientale): essa è fondata sul principio dell azione preventiva, in base al quale la migliore politica ambientale consiste nel prevenire gli effetti negativi legati alla realizzazione dei progetti anziché combatterne successivamente gli effetti. VERIFICA FLASH Che cosa si intende per ciclo di vita di un prodotto? Che cosa indica l impatto ambientale? Che cos è la regola delle 4R? Consumatori Il simbolo del riciclaggio Il simbolo del riciclaggio è composto da tre frecce ricurve. La prima freccia indica la separazione alla fonte, ad esempio la rimozione del materiale dai rifiuti e la consegna per la successiva raccolta in contenitori specializzati (ad esempio, una lattina di alluminio separata dal consumatore e conferita negli appositi contenitori per la raccolta differenziata). La seconda freccia simboleggia il trattamento del materiale (le lattine vengono prelevate dal gestore della raccolta e sono poi compresse e vendute a una fonderia di alluminio, dove si producono lamine di alluminio per la fabbricazione di nuove lattine). La terza freccia rappresenta la reimmissione sul mercato del prodotto riciclato: il consumatore acquista la nuova lattina. 14 Materiali

16 6. Il riciclaggio dei materiali 1. Dalla culla alla culla Il sistema ecologico naturale è, nel suo insieme, perfettamente integrato e minimizza i rifiuti. Nulla o quasi nulla di ciò che viene prodotto da un organismo va sprecato: ogni minima scoria costituisce per un altro organismo una fonte di materiale utilizzabile o di energia. Anche i rifiuti della nostra società industriale si possono recuperare e riciclare per ridiventare materie prime, riducendo sempre più i processi di smaltimento (in discarica) o di incenerimento (con recupero di energia). In tutto il ciclo si presentano inevitabili fenomeni di spreco energetico (da limitare il più possibile), anche per i frequenti trasporti di materiali e prodotti finiti. Tutto il ciclo di vita di un prodotto deve essere sottoposto alla regola dello sviluppo sostenibile, per cui la produzione deve diventare sempre più efficiente, tenendo conto non solo del risparmio di risorse e di energia, ma anche del rispetto dell ambiente, minacciato da diversi fenomeni di inquinamento. Non si parla più quindi di considerare il ciclo di vita di un prodotto dalla culla alla tomba, come era in origine, ma dalla culla alla culla : il prodotto deve essere interamente riciclabile, per dar vita a un nuovo oggetto. Queste considerazioni verranno approfondite nei capitoli dedicati ai singoli materiali e nella sezione dedicata alle tecnologie per l ambiente. 2. La regola delle 4 R Il traguardo di uno sviluppo sostenibile esige anche da parte nostra maggior attenzione e alcune modifiche delle abitudini nei consumi. Tali comportamenti si possono riassumere nella regola delle 4 R: Riduzione Riutilizzo Riciclo Recupero 1. Riduzione dei rifiuti alla fonte, mediante una strategia di tipo preventivo. 2. Riutilizzo diretto del bene di consumo. 3. Riutilizzo del materiale di cui è composto il bene di consumo per produrre nuove materie prime. 4. Valorizzazione dei rifiuti per la produzione di energia o altri materiali, per lo sfruttamento delle risorse residue prima di uno smaltimento finale. Materiali 15

17 1. LCA (Life Cycle Assessment) = prodotti con Ecolabel Il Life Cycle Assessment (Valutazione del Ciclo di Vita) è un metodo oggettivo di valutazione e quantificazione di ciò che consuma, in termini di energia e risorse ambientali, un qualsiasi prodotto, lungo l intero ciclo di vita. Tale metodo è applicabile a tutti i prodotti, processi e servizi per i quali è necessario capire l impatto ambientale. Il potenziale impatto ambientale di un prodotto, di un processo o di un attività viene così valutato durante tutto il suo ciclo di vita, tramite la quantificazione dell utilizzo delle risorse ( immissioni come energia, materie prime, acqua) e delle emissioni nell ambiente ( emissioni nell aria, nell acqua e nel suolo). In tal modo si può certificare la qualità ambientale di un prodotto mediante un apposita etichettatura (Ecolabel). Schema illustrativo del metodo LCA. Per un determinato prodotto, LCA considera: la fornitura delle materie prime necessarie, la produzione dei prodotti intermedi e infine il prodotto stesso, compreso l imballaggio e il trasporto delle materie prime e dei prodotti intermedi, l utilizzo e la successiva eliminazione del prodotto. 2. Scienza e Ingegneria dei materiali Tra i nuovi indirizzi di studio si stanno affermando in modo particolare la Scienza e l Ingegneria dei materiali, discipline diverse ma collegate tra loro. La Scienza dei Materiali è la disciplina che studia le relazioni che esistono tra le strutture e le proprietà dei materiali. È un settore legato soprattutto alla ricerca sui nuovi materiali nell ambito della chimica e delle biotecnologie. Per Ingegneria dei Materiali si intende invece la progettazione o l ingegnerizzazione della struttura di un materiale, sulla base delle relazioni struttura-proprietà, per produrre un nuovo materiale che abbia un insieme di proprietà superiori. Le materie di studio fondamentali sono, ovviamente, le scienze matematiche, fisiche e chimiche. Le prospettive di lavoro in questi nuovi settori sono molto promettenti. 16 Materiali Metallurgia Materiali polimerici Elettronica Chimica Matematica Materiali ceramici e dielettrici Materiali organici Fisica

18 1. Vero / Falso a. Le materie prime sono già presenti in natura e pronte da utilizzare. b. La plastica è una materia prima. c. Utilizziamo materie prime anche per nutrirci. d. La ricerca dell efficienza ambientale sottrae risorse naturali al pianeta. e. L età del bronzo viene prima di quella del rame. 2. Indica le esatte corrispondenze V F a. Resilienza 1. CARATTERISTICHE CHIMICO-FISICHE b. Densità c. Malleabilità 2. PROPRIETÀ MECCANICHE d. Fusibilità e. Elasticità 3. PROPRIETÀ TECNOLOGICHE 3. Vero / Falso a. Il riciclaggio riduce lo smaltimento dei rifiuti. b. Dai rifiuti si può recuperare energia. V F Modello di struttura molecolare di una lega di molibdeno e zinco. c. La riduzione dei rifiuti è tecnicamente impossibile. ESERCIZI 1. Ciclo di vita di un prodotto Leggi con attenzione la pagina 14 ed osserva l esempio a lato, che rappresenta il ciclo di vita di un giornale. Scegli poi un oggetto di uso comune e realizza uno schema grafico che illustri il suo potenziale ciclo di vita, dall estrazione dei materiali alla fabbricazione, dall uso all eventuale riciclaggio. 2. Scienza e Ingegneria dei materiali Diverse, e in numero crescente, sono le istituzioni universitarie che propongono corsi di laurea in Scienza e/o Ingegneria dei materiali. Trova la sede più vicina alla tua scuola ed esegui una ricerca in Internet per raccogliere informazioni sul piano di studi, sulle competenze da conseguire e sulle prospettive occupazionali del settore. Materiali 17

19 Realizzare un cartellone su un materiale Osserva l esempio di questa pagina, riferito al ferro, e realizza una scheda tecnica o un cartellone su un materiale o un elemento chimico a tuo piacimento. Senza pretendere di essere esaustivi, risulta opportuno approfondire i seguenti aspetti: Materiali e attrezzi Matita, gomma, foglio, squadre Colla stick, pastelli e pennarelli Forbici, foto da ritagliare Libri di testo o collegamento a internet per raccolta di informazioni 1. Definizione, cenni storici, origine e provenienza geografica: individuare il nome esatto, la definizione scientifica e i vari nomi commerciali. I cenni storici si riferiscono alla storia della tecnica di lavorazione. 2. Procedimenti di estrazione e di lavorazione: come si procede per l estrazione del materiale? Si trova in natura già pronto per l uso? Per ricavare le informazioni necessarie, si analizzano i vari cicli di produzione, di trasformazione e di lavorazione. 3. Caratteristiche e proprietà: caratteristiche strutturali del materiale (caratteristiche chimico-fisiche), doti di resistenza (proprietà meccaniche) e grado di lavorabilità (proprietà tecnologiche). Il ferro Caratteristiche chimiche: simbolo, numero atomico, peso atomico Cenni storici Nome, in varie lingue Proprietà foto al microscopio del materiale foto di processo di lavorazione foto/disegno di oggetti e utensìli foto di un prodotto 4. Usi principali: dobbiamo esaminare gli usi tecnici più significativi. 5. Tecniche di conservazione, stoccaggio, packaging: in molti casi è fondamentale l uso di tecniche di conservazione, oppure bisogna ricorrere a particolari sistemi di stoccaggio o magazzinaggio. Come sono conservati e confezionati (packaging, in inglese) i prodotti finiti? 6. Riciclaggio: molti materiali, dopo l uso, vengono recuperati, almeno in parte, con il riciclaggio o il riuso, elementi importanti per il risparmio energetico e la salvaguardia dell ambiente. 18 Materiali

20 1. Il legno IERI Il legno è stato il primo materiale utilizzato dall uomo, fin dalla Preistoria. Ancora oggi, benché sostituito da altri materiali in diverse applicazioni, il legno resta un materiale molto importante e ampiamente utilizzato nell industria e nell artigianato. OGGI

21 1. La struttura del tronco 6. Midollo Pith È il cuore del tronco, formato da cellule a consistenza spugnosa. 1. Corteccia Bark È la parte più esterna, più o meno sottile, ma quasi sempre ruvida, dura e resistente: ha il compito di proteggere il tronco dai parassiti e dagli agenti atmosferici. 2. Libro Phloem È lo strato sottile (detto anche floema) formato da fibre flessibili, che permettono il passaggio della linfa discendente, prodotto della fotosintesi nelle foglie e nutrimento per tutte le parti dell albero. O sserviamo una sezione trasversale del tronco di un albero: evidenti sono la corteccia esterna, la parte di legno vero e proprio (xilema) e il midollo, la parte più interna. Caratteristica particolare sono gli anelli di accrescimento, cerchi concentrici che indicano la crescita annuale dell albero: durante la primavera si forma un tessuto meno compatto, dal colore più chiaro, mentre nel periodo autunnale il legno è più duro e di colore scuro. Ma altre parti, meno evidenti, sono comunque importanti. VERIFICA FLASH Qual è la funzione dell alburno? Che cosa indicano gli anelli di accrescimento? Che cosa sono i nodi? 20 Il legno

22 7. Anelli di accrescimento Annual rings Sono i cerchi concentrici che indicano la crescita annuale dell albero. I difetti del legno L albero è materia organica vivente (cellulosa+lignina) e il suo legno può presentare difetti che talvolta ne pregiudicano l utilizzo tecnologico, soprattutto nel caso del legno massiccio (o massello). 3. Cambio Cambium È lo strato pressoché invisibile, costituito da cellule in via di formazione. INFRADICIAMENTO Il tronco viene facilmente aggredito da insetti, muffe e parassiti che intaccano la corteccia e penetrano all interno, producendo carie, infradiciamento e altri inconvenienti. NODI I nodi indicano la posizione di rami che non si sono mai sviluppati: dopo l essiccamento, i nodi tendono a staccarsi dal resto, provocando dei fori nelle tavole. FENDITURE / LUNATURE Il gelo crea fenditure, spaccature radiali più o meno profonde e lunature, cioè la presenza, all interno del durame, di porzioni tenere, della consistenza dell alburno. 5. Durame Duramen È la parte più interna, ove non arriva la linfa, formata da sole cellule morte ormai consolidate. 4. Alburno Sapwood Parte più giovane del legno. Nell alburno circola la linfa ascendente che trasporta i sali minerali dalle radici alle foglie. IMBARCAMENTO L imbarcamento fa assumere all asse, originariamente lineare, una conformazione curva: le cause sono da ricondursi alla insufficiente stagionatura, con il conseguente ritiro delle fibre. ECCENTRICITÀ Si parla di eccentricità del midollo quando la sua posizione è spostata verso l esterno rispetto al centro del tronco; è un difetto tipico di alberi che crescono su pendii molto ripidi. CIPOLLATURE Un altro difetto frequente è la cipollatura, cioè il distacco parziale tra due anelli di accrescimento. Il legno 21

23 2. Produzione e lavorazioni 1. Abbattimento L abbattimento degli alberi avviene nel bosco per mezzo di motoseghe, generalmente nella stagione invernale. L albero, tagliato alla base, viene privato dei rami e, almeno parzialmente, della corteccia: queste parti non vengono sprecate, ma impiegate come legna da ardere. Il resto del tronco, intero o tagliato in pezzi più piccoli, viene inviato alla segheria. Lavorazioni La lavorazione comporta diversi procedimenti, tra i quali ricordiamo i seguenti: a. Il tronco viene scortecciato e squadrato, cioè ridotto in tavole o travi, prodotti ancora grezzi. b. Un ulteriore lavorazione produce semilavorati (listelli, travicelli e tavole) di misure determinate. c. I semilavorati vengono trasformati, a macchina o a mano, fino ad ottenere prodotti finiti (serramenti, mobili, oggetti d uso). 2. Trasporto Se il bosco si trova in montagna, i tronchi vengono portati a valle con teleferiche (simili alle funivie) o per mezzo di autocarri. Nel caso in cui il bosco sia in pianura, il trasporto può avvenire anche per fluitazione, sfruttando cioè la possibilità di galleggiamento dei tronchi sulla corrente dei fiumi, oppure con autocarri o per ferrovia. I derivati del legno Il legno massiccio (o massello) può presentare imperfezioni che ne limitano l impiego diretto: in molti casi si preferisce quindi utilizzare i cosiddetti derivati del legno, più affidabili sul piano pratico ed esteticamente privi di difetti. Ad esempio, dal tronco si ricavano fogli (piallacci) con una macchina sfogliatrice, che ruota permettendo di tagliare il tronco in strati uniformi di pochi millimetri. I piallacci trovano poi diverse applicazioni. VERIFICA FLASH Qual è la funzione della stagionatura? Come ricavare assi dal tronco Gli schemi visualizzano due diverse modalità di taglio del tronco per ottenere vari tipi di semilavorati: assi, listelli, travi, ecc. 22 Il legno Quali sono i derivati del legno? Che cosa si intende per semilavorato?

24 Nell ambito produttivo, per legno si intende il tessuto vegetale, formato prevalentemente da cellulosa e lignina, che costituisce il tronco, i rami e le radici degli alberi. Il percorso produttivo inizia nelle foreste, dove gli alberi vengono abbattuti, e prosegue nelle segherie dalle quali, dopo un periodo di essiccamento, escono i semilavorati, adatti alle più svariate lavorazioni. Ma osserviamo in dettaglio le fasi di produzione. 3. Taglio Arrivati in segheria, i tronchi vengono prima scortecciati meglio, poi lavati e tagliati in pezzi commerciali (tavole, travi, listelli) e quindi sottoposti alla maturazione o essiccamento mediante la stagionatura, che può essere naturale (all aria aperta) o artificiale (in speciali forni ad aria calda). 4. Stagionatura La stagionatura naturale è più efficace e consiste nell accatastare le tavole in un luogo asciutto e coperto, in modo che l aria circoli fra i vari pezzi, permettendo la lenta e spontanea evaporazione dell acqua. Questo processo richiede diversi mesi, ma evita inconvenienti e deformazioni, dovute al ritiro del legno provocato da una perdita d acqua troppo rapida. COMPENSATO I pannelli di compensato si ottengono incollando fra loro un numero dispari di piallacci, in modo che i vari strati abbiano le fibre alternativamente perpendicolari fra loro: questo conferisce ai pannelli un notevole aumento della resistenza. TAMBURATO È ottenuto con un intelaiatura in massello ricoperta da due strati di compensato o di laminato plastico; all interno sono collocati strati di cartone che hanno struttura a nido d ape o ondulata. Si usa per la fabbricazione di porte. PANIFORTI Sono ottenuti da listelli a sezione quadrata o rettangolare, incollati l uno accanto all altro e racchiusi tra due piallacci. I due strati esterni generalmente sono di legno pregiato, per esigenze estetiche. PANNELLI TRUCIOLARI Per la loro produzione si usano gli scarti delle operazioni primarie: rami, radici e trucioli di segatura ridotti in minuscole schegge, incollati tra loro e pressati ad alta temperatura. I pannelli così ottenuti vengono per lo più rivestiti di piallacci pregiati o di laminato plastico. Il legno 23

25 3. Classificazione delle essenze I legni (wood, in inglese) si distinguono in nostrani (europei e nordamericani) ed esotici (asiatici, africani e sudamericani) in relazione alla provenienza. In base alle loro caratteristiche, si distinguono i legni resinosi (ad esempio abete, larice, pino) da quelli di latifoglie (castagno, noce). Anche la durezza, cioè la resistenza che il legno oppone alla penetrazione di un corpo, entra in gioco come fattore di classificazione: abbiamo così legni forti o duri (rovere, faggio, olmo, castagno, noce) e legni dolci o teneri (pino, abete, larice). Tipologie ABETE ROSSO (spruce) Legno resinoso. Colore rosso giallastro. Legname tenero, leggero, elastico. L abete resiste bene in ambiente umido. Usi prevalenti Costruzioni edilizie, mobili, strumenti musicali, serramenti, imballaggi, pasta di carta. LARICE (larch) Legno resinoso. Durame rosso giallastro. Legname piuttosto pesante ma abbastanza tenero, compatto, di grande durata, facilmente lavorabile. Costruzioni edilizie e navali, serramenti, solai, pavimenti, ponti, mobili. ACERO (maple) Legno di latifoglie. Colore bianco, giallognolo, roseo. Legname di media pesantezza e durezza. Mobili, strumenti musicali, rivestimenti interni in edilizia, lavori di intaglio ed ebanisteria. NOCE (walnut) Legno di latifoglie. Durame bruno scuro, violaceo. Legname pesante, duro, molto resistente, facilmente lavorabile, con belle venature. Mobilio fine, intaglio e tornitura, armeria, strumenti musicali, pavimenti (parquet), rivestimenti. PIOPPO (poplar) Legno di latifoglie. Durame grigio, bruno rossastro. Legname leggero, tenero, facilmente lavorabile ma difficile da pulire. Ossature dei mobili, casse d imballaggio, fiammiferi, pasta di carta, agglomerati, trucioli. QUERCIA (oak) Legno di latifoglie. Durame bruno giallastro, o rossastro. Legname pesante, duro, molto resistente, non facilmente lavorabile. Pali, travature, serramenti di lusso, pavimenti, rivestimenti, ponti, costruzioni navali, mobili. 24 Il legno

26 4. Caratteristiche e proprietà Malgrado la crescita nell utilizzo di altri materiali come le plastiche e i metalli, il legno continua ad essere molto utilizzato grazie alle sue eccellenti caratteristiche e proprietà. Vediamo le principali. Risorsa rinnovabile Si tratta di una risorsa abbondante e soprattutto rinnovabile, in conseguenza della sua origine vegetale. Capacità di isolamento È un buon isolante dal freddo, dal calore e dal sole; inoltre il legno isola anche dall elettricità. Un grave difetto consiste nel fatto che è infiammabile. Flessibilità Può essere molto flessibile, specialmente in alcuni tipi di essenze. Leggerezza Il suo peso specifico è solitamente inferiore a 1 g/cm 3 : per questo galleggia sull acqua. Resistenza È capace di sopportare grandi pesi, e possiede una discreta resistenza all attrito. Lavorabilità È facilmente lavorabile, anche senza ricorrere a macchine o procedimenti troppo complicati. Qualità estetiche È un materiale gradevole ai sensi, grazie al suo profumo, al suo colore e alla sua piacevolezza al tatto. VERIFICA FLASH Perché il legno è una risorsa rinnovabile? Perché il legno galleggia? È un buon isolante?

27 5. Utensìli e macchine Gli strumenti manuali per la lavorazione del legno sono rimasti sostanzialmente gli stessi degli artigiani del passato: essi avevano raggiunto un tale livello di abilità strumentale da avere praticamente inventato un attrezzo per ogni necessità. Oggi sono migliorati soltanto alcuni materiali costitutivi (parti metalliche e protezioni in plastica). Agli attrezzi manuali oggi si affiancano utensìli alimentati da energia elettrica, più comodi e meno faticosi. Operazione Utensìli manuali Utensìli elettrici TAGLIARE INCIDERE Scalpello Chisel Sega a mano Handsaw Seghetto da traforo Fretsaw Seghetto alternativo Jigsaw Fresatrice Milling machine FORARE Succhiello Gimlet Girabacchino Hand drill Trapano a batteria Battery drill Trapano con sega a tazza Hole saw drill Pialletto Plane Spugna abrasiva Sand sponge Levigatrice orbitale Orbital sander LEVIGARE PIALLARE Carta vetrata Sandpaper Pialletto elettrico Electric planer Bullone Bolt Vite Screw Colla Glue Pistola a caldo Glue gun UNIRE Chiodi Nails Sparachiodi Nail gun BLOCCARE Morsa Vice Morsetto Clamp Utensìli pneumatici Si stanno diffondendo rapidamente anche gli utensili pneumatici che, per il loro funzionamento, utilizzano aria compressa anziché corrente elettrica. Sono spesso più leggeri e silenziosi, e maggiormente sicuri se utilizzati in ambienti umidi. Smerigliatrice pneumatica. Pneumatic grinder 26 Il legno

28 Le macchine per la lavorazione industriale Per lavorare il legno si usano macchine singole che eseguono le operazioni elementari: per tagliare, oltre alla sega circolare, si usa la sega a nastro, costituita da due dischi fra i quali è teso un nastro metallico, fornito di denti, che si muove entro le guide e taglia il legno ad alta velocità. Per levigare si usano le piallatrici. Importante è anche la fresatrice, macchina che permette di tagliare e profilare gli spigoli seguendo linee composite, rette e curve, e di sagomare il legno a piacere. Le grandi falegnamerie usano spesso macchine combinate, a controllo numerico (CNC), che riuniscono più lavorazioni con grande flessibilità d uso, precisione e affidabilità. Tornio a controllo numerico CNC Usi del legno Il legno è uno dei materiali più usati nei vari processi produttivi: ogni parte dell albero trova applicazioni in numerosi settori. Rami e radici possono fornire un buon combustibile: in tal caso si parla di legna da ardere. Dai trucioli di segatura si possono ricavare pannelli di legno truciolare dai molteplici usi. La cellulosa del tronco è alla base della fabbricazione della carta. Con il tronco tagliato in tavole e travi si costruiscono case, imbarcazioni, mobili, attrezzi. I derivati del legno sono indispensabili per la costruzione di serramenti, mobili d arredamento e per usi generali di falegnameria. Prodotto semilavorato Prodotto finito Esempi di impiego TRONCHI / TONDAME Trucioli, fibre Fogli per impiallacciatura Pannelli truciolari e di fibre Compensato impiallacciato Pareti e mobili Rivestimenti per cucine e interni Assi, parquet Legno massello e lamellare Strutture di tetti e finestre VERIFICA FLASH Quali sono i principali settori di utilizzo del legno? Elenca almeno quattro oggetti fatti esclusivamente di legno. Indica almeno due utensìli utilizzati per forare il legno. Il legno 27