I metalli più impiegati nella meccanica di precisione

Un metallo può essere lavorato nella meccanica di precisione al fine di trasformarlo nel prodotto finale desiderato. Ma quali sono i metalli più utilizzati nella meccanica di precisione? Scopriamolo insieme.

Quali fattori si devono tener conto prima della scelta dei metalli?

La scelta dei materiali per una data applicazione richiede un’attenta valutazione della capacità degli stessi di essere tagliati, intagliati e finiti nella maniera più opportuna.
Quando si valuta la lavorabilità di un metallo, è necessario considerare anche fattori come la durezza, la conduttività termica ed elettrica e la malleabilità.
Sebbene molti tipi di metallo siano compatibili con le lavorazioni di precisione, ognuno possiede dei vantaggi specifici in relazione al prodotto che si deve ottenere.
Le aziende specializzate nella meccanica di precisione creano un’ampia varietà di parti e prodotti finiti mediante l’utilizzo di leghe metalliche.

Fra i metalli più comunemente utilizzati per la lavorazione vi sono:
• Alluminio
• Rame
• Ottone
• Acciaio inossidabile

Ogni metallo apporta vantaggi specifici al processo di lavorazione. Scopriamo quali sono le caratteristiche dei metalli più impiegati nella meccanica di precisione.

Caratteristiche dei metalli impiegati nella meccanica di precisione

A seguire le caratteristiche peculiari dei metalli più utilizzati nella meccanica di precisione.

Alluminio
L’alluminio ha un’eccellente risposta durante le operazioni di taglio, foratura, punzonatura e fresatura.
È anche molto resistente ed esteticamente gradevole. La sua lavorazione comporta uno sforzo minore rispetto a quello richiesto da altri metalli. Essa richiede utensili speciali che differiscono da quelli utilizzati per la lavorazione di altri materiali.
L’alluminio, grazie al suo alto grado di lavorabilità, viene utilizzato in lavorazioni per la produzione di:
• Steli di tubi
• Parti di macchine
• Telefoni cellulari
• Filtri

Ottone
L’ottone è una lega composta da zinco e rame ed è nota per il suo aspetto dorato e la buona lavorabilità. Viene utilizzato per la realizzazione di prodotti come:
• Boccole
• Maniglie
• Parti della lampada
• Componentistica marina
• Dispositivi elettrici
• Valvole
• Cuscinetti

Le seguenti proprietà rendono l’ottone un materiale eccellente per l’utilizzo in svariati campi:
• Basso punto di fusione
• Basso magnetismo
• Resistenza alla corrosione e all’ossidazione
• Eccellente malleabilità
• Nessuna necessità di finitura superficiale
• Basso attrito

Rame
Il rame è un metallo naturale caratterizzato da eccellenti proprietà conduttive. Viene usato per costruire prodotti come:
• Utensili a mano
• Radiatori
• Generatori
• Connettori
• Pentole
• Scambiatori di calore
• Motori
È il metallo che il quale offre la migliore conducibilità elettrica fra tutti i metalli lavorabili. Conduce bene anche il calore, è resistente alla ruggine ed è facilmente modellabile.

Acciaio inossidabile
L’acciaio inossidabile è un metallo ideale in numerose applicazioni perché ha una resistenza maggiore alla ruggine ed alla corrosione rispetto ad altre tipologie di acciaio.
È composto da una lega formata da ferro e cromo, la quale si lega a particelle di ossigeno formando ossido di cromo solido sulla superficie dell’acciaio. Questo significa però che l’acciaio inossidabile ha una capacità limitata di resistere a graffi e abrasioni.

L’acciaio inox viene utilizzato per produrre una grande quantità di oggetti, tra i quali:
• Attrezzature industriali
• Dispositivi medici
• Componenti aerospaziali e automobilistici
• Hardware militare

L’acciaio inossidabile deve molte delle sue preziose caratteristiche alla passivazione, un processo chimico durante il quale gli acidi rimuovono il ferro in eccesso dalla superficie del materiale, creando uno strato protettivo ed anticorrosivo di ossido inerte. Quest’ultimo protegge l’acciaio dalla ruggine.

Fondamenti della lavorazione dei metalli

Il primo e più importante passo nella lavorazione dei metalli è identificare il tipo di materiale che si andrà a lavorare. Più accurata è la valutazione che si è in grado di fare riguardo al tipo di metallo, più efficace sarà il lavoro.
Alcuni metalli sono considerati “morbidi“. Vi sono un esempio l’alluminio, l’ottone ed il rame, spesso indicati come metalli non ferrosi o leghe. Sono facilmente lavorabili e possono essere tagliati ad alte velocità senza una significativa usura dell’utensile. I metalli più morbidi, quindi, possono essere fresati utilizzando avanzamenti e velocità più elevate. In condizioni adeguate i metalli morbidi daranno una finitura superficiale di alta qualità e possono essere lavorati con tolleranze estremamente strette. A causa della loro natura malleabile, possono essere soggetti a graffi. Per questo motivo, quando vengono lavorati, è fondamentale prestare attenzione al fine di minimizzare le abrasioni sulla superficie.
Esistono diversi tipi di metalli più duri. L’acciaio rientra in questa categoria ed include diverse tipologie, tra cui l’acciaio al carbonio, gli acciai speciali, l’acciaio per utensili, l’acciaio inossidabile.
Ulteriori metalli duri possono includere materiali come cromo, ferro, manganese e titanio. Questi metalli reagiscono tutti in modo diverso durante la produzione e possono anche essere difficoltosi da lavorare, quindi è importante regolare gli utensili e le velocità di avanzamento. I metalli più duri devono essere tagliati con avanzamenti più lenti ed avranno un impatto importante sulla durata degli utensili.
Quando si lavora un metallo con il quale non si ha familiarità, è sempre meglio iniziare in modo prudente con velocità ed avanzamenti. Ciò aiuterà a limitare il materiale di scarto e l’usura degli utensili consentendo un maggiore margine di manovra quando è necessario mettere a punto le velocità di taglio.

Calore e metallo nella meccanica di precisione

Il calore può giocare un ruolo significativo quando si lavorano i metalli nella meccanica di precisione. L’eccesso di calore può causare la deformazione o l’espansione del materiale di partenza. I metalli più morbidi possono iniziare a fondere se vengono raggiunte alte temperature.
I metalli più duri possono subire un indurimento da lavoro, dove l’area riscaldata diventa effettivamente più dura man mano che la temperatura aumenta.
Mentre alcuni metalli vantano una maggiore resistenza al calore rispetto ad altri, è meglio limitare il calore eccessivo, dove possibile, per evitare problemi durante la lavorazione.