CLASSIFICAZIONE DEI PROCESSI DI FORMATURA 3 1. Classificazione in funzione della temperatura di processo 2. Classificazione secondo forma e dimensioni del semilavorato 3. Altre metodologie di classificazione UNIVERSITA DEGLI STUDI DI CATANIA CORSO DI TECNOLOGIE SPECIALI
Classificazione in funzione della temperatura di processo Effetti termici microstrutturali: Riassetto ([0,3-0,5]T f ) riarrangiamento delle dislocazioni secondo configurazioni più regolari Ricristallizzazione (0,5T f ) nuovi nuclei di cristallizzazione, relativamente esenti da dislocazioni struttura granulare completamente nuova. addolcimento (softening) delle caratteristiche del materiale riduzione della tensione di snervamento e di rottura incremento della duttilità del materiale della capacità cioè di subire deformazioni permanenti prima che avvenga la frattura
Classificazione in funzione della temperatura di processo Lavorazione a freddo (t 100 200 C) COLD FORMING L energia di deformazione viene dissipata in calore per circa il 90-95% livello di accuratezza dimensionale assai elevato non richiedono l'esecuzione di successive lavorazioni per asportazione di truciolo, se non per alcune superfici particolari (accoppiamenti) produzione di componenti di dimensioni non molto elevate (in generale il cui peso è inferiore ad un chilogrammo), costruiti in acciai a basso e medio tenore di carbonio Lubrificazione (problemi ambientali) Fosfatazione, saponi metallici Ricottura (processi intermedi) Trade off economico a causa delle frequenti interruzioni di tratt. termico
Classificazione in funzione della temperatura di processo Lavorazione a caldo (t > 0,5 T f 1200 C) HOT FORMING In generale l intervallo di temperatura è: [0,7-0,9] Tf Acciai Forgiatura 1200 C softening dinamico (temp.+def.ne) Tensioni di flusso plastico basse ed elevata duttilità Relativa facilità della lavorazione Pezzi di elevate dimensioni Lubrificazione: acqua per raffreddare gli stampi Scarsa accuratezza dimensionale Ossidi sulla superficie T>900 C (si diminuisce la temperatura ma aumentano le tensioni) decarburazione
Classificazione in funzione della temperatura di processo Lavorazione a tiepido WARM FORMING E una metodologia molto recente (Giappone anni 70) Acciai ad alto e medio C (600-800 C) Acciai inossidabili aistenitici (200 C) Temp Trade off No ossidi, buona finitura superf., duttilità No ricottura! Problema della lubrificazione: Fosfatazione (max 300 C): Saponi metallici (max 200 C)
Classificazione in funzione delle dimensioni e forma del semilavorato Formatura massiva o di pezzi pieni (bulk metal forming) Semilavorati con rapporto superficie volume basso Elevata variazione della sezione trasversale Sollecitazioni prevalentemente di compressione plastiche Tutto il pezzo è sollecitato Semilavorati ricotti ed a comportamento isotropo Formatura delle lamiere (sheet metal forming) Semilavorati con rapporto superficie volume alto Riduzione dello spessore da evitare Sollecitazioni di trazione Effetto del ritorno elastico Semilavorati incruditi e non isotropi
Altre metodologie di classificazione Posizione del processo (ref. Ciclo di lavorazione) 1) Lavorazioni primarie stadi iniziali del ciclo di lav.ne 2) Lavorazioni secondarie stadi finali del ciclo di lav.ne Laminazione su tavola piana lamiera (semilavorato) Imbutitura o stampaggio (prodotto finito) Il limite tra le due distinzioni è labile: per esempio le lamiere spesso possono essere considerati prodotti finiti.
Altre metodologie di classificazione 1) processi stazionari 2) processi non stazionari Meccanismo di deformazione 1) Tutte le parti del prodotto in lavorazione vengono successivamente sottoposte allo stesso meccanismo di deformazione 2) La geometria del pezzo e le stesse caratteristiche meccaniche cambiano nel corso del processo. (schiacc.) I processi stazionari possono essere studiati con un approccio Euleriano, analizzando un volume di materiale I processi nonstazionari devono essre studiati con un approccio Lagrangiano, per via incrementale; più analisi per ogni incremento temporale.