Le diverse tecniche di lavorazione e trattamento superficiale nella meccanica di precisione

La meccanica di precisione costituisce un settore fondamentale per la produzione di componenti e parti meccaniche di alta precisione, che sono utilizzati in molti settori industriali, tra cui la produzione di macchinari per la lavorazione dei metalli e la fabbricazione di dispositivi medici.

Parte del ciclo di produzione di un manufatto è la lavorazione delle superfici metalliche. Lavorazioni meccaniche, trattamenti termici e trattamenti con prodotti chimici cambiano a seconda della natura della superficie da trattare.

Per la produzione dei componenti meccanici di precisione, sono necessarie diverse tecniche di lavorazione e trattamento superficiale, che sono descritte di seguito.

  • La zincatura è una tecnologia di rivestimento superficiale che prevede l’applicazione di uno strato di zinco sulla superficie del pezzo da trattare. Questa tecnologia è comunemente utilizzata per aumentare la resistenza alla corrosione dei componenti in metallo, rendendoli idonei all’uso in ambienti aggressivi. La zincatura può essere effettuata tramite differenti metodi, tra cui la zincatura a caldo e la zincatura a freddo.
  • La cementazione è una tecnologia di trattamento termico che prevede il riscaldamento del materiale a una temperatura elevata in presenza di gas o liquidi carboniosi. In questo modo, il carbonio viene aggiunto alla superficie del pezzo, aumentandone la durezza e la resistenza all’usura.
  • La carbonitrurazione è una tecnologia di trattamento termico che combina la cementazione con l’aggiunta di azoto. Questa tecnologia è impiegata per migliorare la durezza e la resistenza all’usura dei materiali in acciaio.
  • La cromatura è una tecnologia di rivestimento superficiale che prevede l’applicazione di uno strato di cromo sulla superficie del pezzo da trattare. Questa tecnologia è comunemente utilizzata per aumentare la resistenza alla corrosione dei componenti in metallo e migliorarne l’aspetto estetico.
  • L’anodizzazione è una tecnologia di rivestimento superficiale che prevede l’applicazione di uno strato di ossido sulla superficie del pezzo da trattare. Questa tecnologia viene utilizzata per aumentare la resistenza alla corrosione dei componenti in alluminio e migliorarne l’aspetto estetico.

Meccanica di precisione: caratteristiche dei metalli più utilizzati

La meccanica di precisione si occupa della lavorazione di metalli e leghe metalliche con l’obiettivo di trasformare il materiale di partenza in un prodotto finito. 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. Inoltre, è una buona pratica scegliere il materiale migliore prima di trasformarlo nel prodotto finale desiderato.

Quando si valuta la lavorabilità di un materiale, è necessario considerare anche fattori come la durezza, la conduttività termica ed elettrica e la malleabilità, prima di andare a realizzare raccordi, scambiatori, valvole o pompe. Tra i metalli, ognuno possiede vantaggi specifici in relazione al prodotto che si deve ottenere.

Fra i metalli più comunemente utilizzati per la lavorazione vi sono:

  • Alluminio
  • Rame
  • Ottone
  • Acciaio inossidabile

Vediamo insieme quali sono le caratteristiche che rendono peculiari i metalli lavorati nella meccanica di precisione.

I metalli più utilizzati nella meccanica di precisione

 

 

L’alluminio è un materiale estremamente resistente e risponde in maniera ottimale alle operazioni di taglio, foratura, punzonatura e fresatura. La sua lavorazione comporta uno sforzo minore rispetto a quello richiesto da altri metalli. Grazie al suo alto grado di lavorabilità, viene utilizzato in lavorazioni per la produzione di steli di tubi, parti di macchine o filtri.

L’ottone è una lega composta da zinco e rame ed è nota per il suo aspetto dorato e la buona lavorabilità. È caratterizzato da un basso punto di fusione, un’eccellente malleabilità e una straordinaria resistenza alla corrosione e all’ossidazione. L’ottone viene utilizzato per la realizzazione di valvole, cuscinetti o dispositivi elettrici, oltre a diversi elementi di meccanica di precisione per il settore navale.

Il rame è un metallo naturale caratterizzato da eccellenti proprietà conduttive. Nella meccanica di precisione viene usato per costruire prodotti come radiatori, generatori, connettori e scambiatori di calore, in virtù del fatto che riesce a condurre il calore in maniera ottimale, resistendo alla ruggine e garantendo la migliore conducibilità elettrica fra tutti i metalli lavorabili.

L’acciaio inossidabile, infine, è un metallo ideale in numerose applicazioni come la realizzazione di dispositivi medici, attrezzature industriali o componenti nel settore aerospace o automotive. Questo perché ha una resistenza maggiore alla ruggine ed alla corrosione rispetto ad altre tipologie di acciaio grazie allo strato protettivo di ossido inerte generato da uno specifico processo chimico. 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.