Ralph DTE

Bringing art into engineering

Archive for the ‘Materiali, Trattamenti termici e superficiali’ Category

Materiali impiegati per la realizzazione degli organi fondamentali dei motori stradali e da corsa, dei telai e delle carrozzerie.

Stampa 3D: Stereolitografia SLA – Parte 4: Esempi ed applicazioni

Posted by Raffaele Berardi on 22 febbraio 2017

Rubrica: Prototipazione rapida

Titolo o argomento: Stampa 3D di tipo Liquid-Based

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Applicazioni

La stampa 3d stereolitografica trova largo impiego nella realizzazione di anteprime di prodotti; nella realizzazione di modelli destinati a test di design, nonché analisi e verifica della funzionalità; per prototipi di strumenti e utensili; per la produzione di piccoli volumi di strumenti direttamente utilizzabili (Rapid Tooling) come ad esempio dime, maschere, fissaggi, sostegni, centraggi, chiavi speciali; modelli per fusione a cera persa, colata in sabbia e stampaggio.

Derby, il cane con le protesi stampate mediante stereolitografia

Grazie alla stampa 3d stereolitografica è possibile costruire persino protesi direttamente utilizzabili. Nei corridoi della tecnologia ha avuto un notevole rilievo la tenera storia che ha visto Derby, uno splendido Husky, dapprima impossibilitato nell’uso delle zampe anteriori e poi fortunatamente riabilitato grazie all’impiego di protesi studiate su misura per i suoi arti.

L’implementazione è cominciata con una accurata scansione 3d degli arti anteriori di Derby, questo ha permesso di studiare l’anatomia esatta delle sue zampe e disegnare al CAD una varietà di soluzioni che è stato possibile testare rapidamente, e con costi contenuti, grazie alla stampa 3d di ogni modello mediante stereolitografia.

Una volta ottenuto il modello che permetteva un appoggio corretto e indolore degli arti, si è provveduto ad ottimizzarne le restanti geometrie per garantire una corretta presa a terra, l’assenza di interferenze tra le due protesi durante i movimenti tipici del cane in fase di “passeggiatina, zompetti e corsa”, nonché la sicurezza di movimenti morbidi, intuitivi che non provocassero particolari difficoltà passando da superfici solide a terreni argillosi. Prima dell’incontro tra Derby e Tara Anderson, esperta di stampa 3d presso la 3D Systems, Derby poteva muoversi solo su superfici morbide e per tempi ridotti… ora corre fino a 4 chilometri al giorno : )

Prospettive Bioingegneristiche

Questo tipo di tecnologia si sta espandendo notevolmente anche nel settore delle protesi ortopediche per l’uomo e nel settore della tecnologia odontotecnica ove ad esempio si inizano a stampare in 3d maschere di foratura per l’implantologia di denti finti (quelli con innesto mediante vite in titanio, per intenderci) nelle relative ossa, mascellare e mandibolare. Interessante anche la prototipazione di organi e tessuti verso cui sta volgendo la ricerca scientifica e di cui parleremo meglio più avanti.

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Stampa 3D: Stereolitografia SLA – Parte 1: Tecnica
Stampa 3D: Stereolitografia SLA – Parte 2: Fotopolimeri e Fotopolimerizzazione
Stampa 3D: Stereolitografia SLA – Parte 3: Pro e contro, R&D
Stampa 3D: Stereolitografia SLA – Parte 4: Esempi ed applicazioni

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Stampa 3D: Stereolitografia SLA – Parte 3: Pro e contro, R&D

Posted by Raffaele Berardi on 19 febbraio 2017

Rubrica: Prototipazione rapida

Titolo o argomento: Stampa 3D di tipo Liquid-Based

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Pro e contro

A favore della prototipazione rapida mediante Stereolitografia SLA giocano fattori come la possibilità di lavorare in continuo, anche tutto il giorno, persino senza operatore. E’ possibile costruire prototipi i cui volumi vanno da un cubo di lato pari a 25 centimetri fino a parallelepipedi di circa 70 x 60 x 50 centimetri. Il livello di accuratezza della stampa SLA è molto buono e ne consente l’uso praticamente in tutti i campi tecnologici. La finitura delle superfici è tra le migliori in assoluto dell’intera gamma di tecnologie per la stampa 3d. Infine c’è un ampio range di materiali impiegabili in questa specifica tecnica di stampa che consente di generare modelli decisamente realistici e addirittura direttamente utilizzabili come ad esempio nel campo delle protesi.

D’altra parte la stampa stereolitografica richiede strutture di supporto. I modelli 3d che hanno sporgenze e incavi (sottosquadri) devono avere strutture di sostegno che vengono stampate assieme ai modelli stessi. Tali strutture devono poi essere rimosse e questo richiede un lavoro extra, con la conseguente perdita di tempo, nonché il rischio di danneggiamento del modello 3d appena realizzato. Nota finale, per garantire la corretta robustezza del pezzo che si va ad ottenere, è importante sottoporlo ad un trattamento finale di indurimento onde evitare possibili rotture.

Ricerca e sviluppo

La ricerca è orientata ad ottenere resine con caratteristiche meccaniche via via superiori, processi di stampa più rapidi, software che offrono più funzioni, una tecnologia mirata ad ottenere stampi a basso costo per materiali termoplastici quali polipropilene, nylon, ABS, polietilene e policarbonato, nonché per la produzione di maschere, dime, supporti, utensili, guide, centraggi e tutto ciò che occorre come rapido ed efficiente ausilio alla produzione (ovvero l’ambito definito Rapid Tooling).

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Stampa 3D: Stereolitografia SLA – Parte 1: Tecnica
Stampa 3D: Stereolitografia SLA – Parte 2: Fotopolimeri e Fotopolimerizzazione
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Stampa 3D: Stereolitografia SLA – Parte 2: Fotopolimeri e Fotopolimerizzazione

Posted by Raffaele Berardi on 2 febbraio 2017

Rubrica: Prototipazione rapida

Titolo o argomento: Stampa 3D di tipo Liquid-Based

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Fotopolimeri

Ci sono diversi tipi di resine fotosensibili (o fotopolimeri) che possono solidificare se esposte a radiazioni elettromagnetiche che vanno dalle lunghezze d’onda dei raggi gamma, raggi X, raggi UV, radiazioni visibili all’occhio umano o, addirittura, raggi di elettroni (EB). Nella stampa 3D la sorgente elettromagnetica più utilizzata è quella dei raggi UV. Le resine fotosensibili agli UV sono formulate da monomeri liquidi reattivi, da agenti indurenti (che catalizzano la reazione aumentandone opportunamente la velocità) e da opportune polveri, filler e additivi utili a modificare le proprietà delle resine stesse.

Fotopolimerizzazione

La fotopolimerizzazione consiste in un processo analogo a quello della polimerizzazione ma basato su una reazione fotochimica ottenuta mediante l’induzione di energia emessa da sorgenti di radiazione elettromagnetica (E=h·ν dove “h” è la costante di Planck e “ν” la frequenza della radiazione elettromagnetica) quali ad esempio i raggi UV. La polimerizzazione, nella fattispecie la fotopolimerizzazione, assembla piccole molecole, dette “monomeri”, in catene di molecole che si ripetono in sequenza, dette “polimeri”. La reazione chimica è di tipo esotermico, ovvero con emissione di calore ed è accelerata grazie all’impiego di un catalizzatore, solitamente un radicale libero, generato termicamente o fotochimicamente. I radicali liberi generati mediante il processo fotochimico si ottengono grazie ad un fotoiniziatore che reagisce con la radiazione attinica, in questo caso i fotoni della luce ultravioletta, ovvero quel tipo di radiazione in grado di agire chimicamente su diverse sostanze. La luce attinica, quindi, agisce sul fotoiniziatore producendo un radicale libero il quale catalizza il processo di polimerizzazione. Affinché questo abbia luogo correttamente le catene di polimeri dovranno essere saldamente formate in un reticolo stabile che eviti la redissoluzione in monomeri liquidi. Le strade percorribili sono due: una lunga esposizione, incompatibile con i tempi ed i costi di prototipazione e produzione, oppure un laser ad elevata potenza.

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Stampa 3D: Stereolitografia SLA – Parte 4: Esempi ed applicazioni

Fotopolimerizzazione

La luce attinica, quindi, agisce sul fotoiniziatore producendo un
radicale libero il quale catalizza il processo di polimerizzazione.
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Stampa 3D: Stereolitografia SLA – Parte 1: Tecnica

Posted by Raffaele Berardi on 28 gennaio 2017

Rubrica: Prototipazione rapida

Titolo o argomento: Stampa 3D di tipo Liquid-Based

Tecnica

La Stereolitografia SLA (StereoLitographic Apparatus) è una tecnica di stampa 3D introdotta da 3D Systems nel 1988, essa permette di realizzare oggetti in plastica direttamente dai dati forniti dal file CAD e convertiti in un formato denominato STL (Stereolithographic file). Il processo inizia in una vasca nella quale viene immessa una resina liquida fotosensibile. All’interno della vasca è immerso un elevatore che, inizialmente, è  posto appena sotto il livello della resina fotosensibile ed è dotato di supporti atti a sostenere il pezzo che verrà realizzato.

L’operatore carica un file CAD che un sistema di traduzione converte in automatico in STL dopodiché l’unità centrale provvede a tagliare il modello 3D in sezioni (operazione di slicing) da 0,025mm fino ad un massimo di 0,5mm di spessore. Il computer controlla un sistema ottico basato su laser che va a polimerizzare, solidificando, uno strato di resina per volta; ogni strato corrisponde alla relativa sezione 2D in cui è stato suddiviso il modello. L’elevatore si abbassa di uno strato, ogni volta che una sezione 2D è stata ultimata, fino ad immergere l’intero prototipo al suo completamento. In questo modo c’è sempre uno strato di resina liquida pronta a polimerizzare nella parte superiore esposta al raggio laser.

Una lama, posta sulla superficie della resina, pulisce e riprepara lo strato successivo di resina in modo omogeneo per la polimerizzazione seguente (un po’ come se stendeste con una spatola il miele o una crema all’interno di una formina metallica per torte). Ora il laser può disegnare il nuovo strato. Al termine del processo il modello 3D fisico ottenuto viene estratto dalla vasca e sottoposto a pulizia dall’eccesso di polimeri.

I componenti principali dell’impianto sono: il computer (con il relativo software a corredo), l’unità centrale (controller), il pannello di controllo, il sistema laser (con la relativa ottica), la vasca, il sostegno elevatore (con i relativi supporti) e la lama di ripristino e omogeneizzazione dello strato superficiale.

Continua…

Video

Trovate un interessante video sulla stampa SLA professionale al seguente link:
https://www.youtube.com/watch?v=Gs5R3PHavSI

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Passaggio laser su resina fotopolimerica

Osservando il bagno di resina fotopolimerica si notano i rapidi movimenti
del laser intento a polimerizzare il nuovo strato.
Image’s copyright: 3dsystems.com

Estrazione pezzo da fotopolimerizzazione resina - Stampa 3d SLA Stereolitografica

Il sollevatore estrae il pezzo fotopolimerizzato dal bagno di resina.
Image’s copyright: 3dsystems.com

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Trattamenti di finitura superficiale: Micropallinatura

Posted by Raffaele Berardi on 18 gennaio 2017

Rubrica: Trattamenti di finitura superficiale

Titolo o argomento: Migliorare le caratteristiche delle superfici dei metalli

Micropallinatura

La pallinatura dell’ acciaio (shot peening) consiste in un trattamento superficiale realizzato su componenti meccanici al fine di migliorarne le prestazioni durante le sollecitazioni. Ambiti tecnologici dove la pallinatura risulta essenziale sono rappresentati dall’aerospaziale e dal settore automobilistico. In genere la pallinatura dell’acciaio rappresenta l’ultimo dei trattamenti eseguiti, dopo quelli di natura termochimica come la nitrurazione e la cementificazione. La pallinatura viene eseguita a freddo, mediante le pallinatrici. Queste macchine indirizzano un getto molto violento di cilindretti o pallini sferici di ghisa, acciaio, vetro o ceramica contro la superficie dell’oggetto che subisce così un martellamento continuo. Il processo causa una deformazione plastica di qualche decimo di millimetro all’oggetto che ne migliora sensibilmnte la resistenza a fatica. La pallinatura dell’acciaio ricorda molto la sabbiatura per il suo svolgimento, ma la finalità è molto piu verosimile a quella della rollatura in quanto si punta più sulla malleabilità che sulla corrosione. Il risultato finale della pallinatura dell’acciaio è dato dalla durezza della graniglia utilizzata, dalla velocità e dalla portata del getto, dall’intensità e dalla distanza del pezzo, ma anche dalla dimensione dei pallini. Un effetto secondario ottenuto dalla pallinatura dell’acciaio è una forma di satinatura del materiale che ha subito il trattamento, a causa delle microcavità generate che riducono la luce riflessa sul materiale.

Pallinatura superficiale

La palllinatura superficiale è da internersi a tutti gli effetti una finitura superficiale simile alla sabbiatura con la differenza che la superficie si presenta lucida e uniforme. E’ una lavorazione molto apprezzata dove si è reso necessario uniformare la superficie del pezzo o nascondere difetti come graffi o ammaccature derivanti da fasi produttive precedenti a patto che non ci siano specifiche restrittive sulla rugosità superficiale. Inoltre è un’ottima soluzione per la preparazione della superficie a successive fasi di lavoro come la verniciatura o la nichelatura.

Shot Peening

Il principio fondamentale della  pallinatura controllata (shot peening) consiste nel fare in modo che negli strati superficiali la trazione generata dai carichi esterni venga ridotta, sovrapponendole uno strato di compressione “artificiale” generato non da carichi esterni quanto dal trattamento stesso. La somma di trazione e compressione fornisce come risultato uno stato di sforzo superficiale più favorevole. Questo tipo di lavorazione crea una superficie forte ovvero quella che possiede caratteristiche meccaniche superiori rispetto al nucleo in quanto sede di sforzi di compressione che ostacolano la propagazione delle microcricche di fatica. Tra i trattamenti di finitura superficiale, la pallinatura controllata è spesso utilizzata per incrementare la resistenza a fatica e la durezza superficiale degli elementi strutturali ed è a volte preferibile ai più tradizionali trattamenti termochimici per la maggiore versatilità, il migliore impatto ambientale ed il costo relativamente limitato.

Per cortesia di
S.b.a. Finitura Metalli
sbatech.it

Video

Trovate un video esplicativo del processo di micropallinatura al seguente link:
https://www.youtube.com/watch?time_continue=63&v=b-T5i9IrOx0

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Introduzione ai trattamenti termici degli acciai
Introduzione ai trattamenti superficiali
Introduzione ai trattamenti di finitura superficiale

Micropallinatura

Image’s copyright: OSK-Kiefer GmbH

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Trattamenti di finitura superficiale: Vibrofinitura

Posted by Raffaele Berardi on 17 gennaio 2017

Rubrica: Trattamenti di finitura superficiale

Titolo o argomento: Migliorare le caratteristiche delle superfici dei metalli

Vibrofinitura
(o burattatura)

La vibrofinitura (o burattatura, barilatura o, più modernamente, il “mass-metal finishing”) è il sistema utilizzato per il miglioramento delle superfici: sbavatura, levigatura, lucidatura, decappaggio, passivazione, ecc.. La vibrofinitura o burattatura può essere definita come l’azione prodotta dal movimento relativo fra differenti elementi di una massa. La massa è costituita da pezzi alla rinfusa da trattare (media o chips) più la soluzione liquida di un prodotto chimico. L’energia per il movimento relativo viene fornita da un impianto o una macchina. Ci si trova, quindi, in presenza di due forze, quella della macchina e quella dell’abrasivo (e del prodotto chimico).

Macchina

La macchina o l’impianto fornisce energia al sistema e può essere un tamburo rotante oppure una vasca vibrante o, ancora, un piatto in rotazione rapida, un mandrino di una giostra rotante.

L’abrasivo ed il prodotto chimico

L’abrasivo assume la veste di utensile sui pezzi in fase di trattamento, il prodotto chimico favorisce il contatto tra pezzo e media, agendo da ammortizzatore, migliorando la lubrificazione o interagendo chimicamente in funzione delle sue caratteristiche.

Particolarità

La burattatura è una lavorazione utilizzata per l’asportazione di residui del substrato in particolare bava, dovuti alla lavorazione come stampaggio, tranciatura e pressofusione. Particolarmente adatta per dare una finitura superficiale ad un numero elevato di pezzi, di piccole dimensioni. La burattatura viene eseguita mediante la rotazione dei particolari da trattare in un “rotobarile” (la finitura superficiale può essere implementata con l’aggiunta di abrasivi ceramici o di altre tipologie), molto usata anche la “autoburattatura” che consiste nella finitura superficiale ottenuta dal contatto pezzo contro pezzo. Incrementando o diminuendo la velocità di rotazione è possibile trattare diverse tipologie di metalli ottenendo altrettante diverse tipologie di finitura. In aggiunta si possono aggiungere liquidi nel processo che agevolano la lavorazione o prevengono eventuali ossidazioni del materiale trattato.

Gli abrasivi

La vibrofinitura è un sistema di finitura superficiale che sfrutta l’’azione prodotta dal movimento a vibrazione per compiere una lavorazione all’interno di una vasca. L’azione di finitura sui pezzi può essere accentuata e migliorata attraverso l’utilizzo di mezzi di contrasto chiamati granuli e con l’ausilio di soluzioni liquide e paste. I granuli sono gli elementi che lavorano all’interno di una macchina di vibrofinitura ed hanno la funzione di utensile (a contatto con il pezzo da trattare svolgono un’azione di sbavatura, levigatura o lucidatura). A seconda della loro composizione possono avere un grado di abrasione più o meno alto o nullo. Gli elementi che caratterizzano un granulo sono la composizione, la forma e la dimensione. La principale suddivisione viene fatta in base all’elemento che compone il granulo: ceramico, plastico, metallico o vegetale.

Granuli ceramici: prodotti a legante ceramico, con capacità di asportazione per rottura o abrasione.

Granuli plastici: prodotti a legante plastico, con capacità di asportazione per rottura o abrasione.

Granuli metallici: prodotti metallici ideali per brillantatura.

Granuli vegetali: prodotti di origine vegetale specifici per operazioni diasciugatura e di lucidatura.

Vibrolucidatura

La vibrolucidatura consiste in un particolare processo di finitura, adatto alle minuterie, mediante il quale i particalari da trattare vengono lavorati in vibratori con speciali abrasivi porcellanati o inox uniti a additivi chimici specifici. Il risultato finale che si ottiene è una sbavatura-lucidatura dei particolari paragonabile alla “lucidatura a specchio” consentendo di raggiungere una rugosità superficiale estremamente bassa. Questo particolare processo richiede la massima precisione e conoscenza del processo di lavorazione.

Vibrosbavatura

La vibrosbavatura è un processo di finitura superficiale che consiste nell’asportazione di bave e imperfezioni superficiali tramite la vibrofinitura dei particolari  con abrasivo ceramico. Questo processo permette la sbavatura di grandi quantità di materiale con costi contenuti ed ottenendo una finitura superficiale omogenea.

Per cortesia di
S.b.a. Finitura Metalli
sbatech.it

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Vibrofinitura

Image’s copyright: bvproducts.com.au

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Trattamenti di finitura superficiale: Ultrasuoni

Posted by Raffaele Berardi on 16 gennaio 2017

Rubrica: Trattamenti di finitura superficiale

Titolo o argomento: Migliorare le caratteristiche delle superfici dei metalli

Lavaggio ad ultrasuoni

Gli ultrasuoni sono suoni ad alta frequenza non udibili dall’orecchio umano. Quando un’energia ad ultrasuoni di alta intensità viene inserita in una soluzione detergente, si creano delle bollicine che implodono con grandissima forza. L’azione pulsante di queste bollicine viene chiamata “cavitazione”. Essa rimuove tutte le contaminazioni di un oggetto immerso nella soluzione detergente. La cavitazione è presente in tutte le aree recesse del particolare, in altre parole in qualsiasi punto raggiunto dal detergente. In questo modo particolari assemblati possono essere puliti completamente senza essere smontati. La tecnologia si differenziava dalle analoghe per particolarità quali l’efficacia, la versatilità ed il minimo impatto ambientale.

Efficacia

L’efficacia dei trattamenti che tramite la cavitazione sono in grado di rimuovere particelle di sporco generico, grassi, oli, protettivi, fosfati ecc., uniformemente e con una elevata precisione sia sulle normali superfici esposte che nelle piccole cavità o punti difficilmente raggiungibili di solito presenti sui particolari da trattare.

Versatilità

La versatilità degli impianti ad ultrasuoni, appositamente realizzati, permette di trattare praticamente tutti i materiali di qualunque forma e dimensione e destinati ai più disparati settori industriali.

Minimo impatto ambientale

Gli impianti ad Ultrasuoni garantiscono un impatto ambientale minimo. Inoltre gli impianti sono dotati di sistemi per la rigenerazione dei bagni di trattamento che estremizza il riciclaggio degli stessi diminuendo la quantità di materiale destinata allo smaltimento.

Decapaggio ad ultrasuoni

Per decapaggio metalli si intende un’operazione chimica atta a rimuovere e disciogliere ossidi superficiali presenti sui pezzi, come per esempio gli ossidi di saldatura o gli ossidi di ricottura, la ruggine, le scorie inquinanti preparando così il particolare alle lavorazioni s successive.

Lavaggio a solvente

Il lavaggio a solvente non è un sistema che sfrutta gli ultrasuoni ma lo menzioniamo in quanto rappresenta una variante da tenere in considerazione per l’asportazione di oli grassi e residui superficiali. Ampiamente utilizzato in tutti i settori produttivi è la migliore soluzione dove sia necessario rimuovere oli e residui dalla superficie facendo si che la stessa sia priva di inquinanti al termine del ciclo di lavaggio. Le caratteristiche di evaporazione, l’efficacia dei prodotti oggi utilizzati e la stabilità del processo  rendono questa lavorazione unica e apprezzata in tutti i settori produttivi.

Per cortesia di
S.b.a. Finitura Metalli
sbatech.it

Video

Trovate un video esplicativo del processo di lavaggio ad ultrasuoni al seguente link: https://www.youtube.com/watch?v=Ug5sgBVpU3I

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Lavaggio ad ultrasuoni

Quando un’energia ad ultrasuoni di alta intensità viene inserita in
una soluzione detergente, si creano delle bollicine che implodono
con grandissima forza. L’azione pulsante di queste bollicine viene
chiamata “cavitazione”. Essa rimuove tutte le contaminazioni di
un oggetto immerso nella soluzione detergente.
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Introduzione ai trattamenti di finitura superficiale

Posted by Raffaele Berardi on 15 gennaio 2017

Rubrica: Trattamenti di finitura superficiale

Titolo o argomento: Migliorare le caratteristiche delle superfici dei metalli

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Oltre ai Trattamenti Termici ed ai Trattamenti Superficiali atti a migliorare le prestazioni meccaniche, generali o localizzate, vi sono trattamenti ideali per preparare le superfici dei pezzi. Trattamenti come quelli di lavaggio ad ultrasuoni permettono ad esempio di rimuovere contaminazioni presenti nei pezzi meccanici, disciogliere ossidi superficiali o asportare oli, grassi e residui superficiali vari.

Trattamenti che fanno uso di vibrazioni, quali ad esempio la vibrofinitura, consentono di sbavare, levigare, lucidare, decappare, passivare pezzi impiegati in particolari ambiti quali l’Automotive o l’Aerospaziale. Si tratta in particolar modo di pezzi che provengono da lavorazioni quali lo stampaggio, la tranciatura, la pressofusione. Permettono inoltre di preparare un pezzo a successive lavorazioni sensibili (come la nichelatura) in quanto la superficie risultante è perfettamente pulita e decontaminata.

Infine i trattamenti di finitura superficiale possono essere utilizzati anche per il miglioramento estetico di una superficie sfruttando pallinature simili alla sabbiatura, nonché per migliorare la resistenza a fatica, di organi particolarmente sollecitati, sottoponendoli ad urti con micropallini che compattino la superficie, bilanciando le tensioni ed impedendo la formazione di pericolose microcricche.

Continua…

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Ricottura e Ricottura di Normalizzazione
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Invecchiamento artificiale (Indurimento strutturale)
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Ricottura

Introduzione ai trattamenti superficiali
Nichelatura galvanica
Codeposizione
Riporto ceramico
Trattamento laser
Rivestimenti sintetici
Sinterforgiatura
Compattazione isostatica HIP
Superfinitura isotropica ISF

Introduzione ai trattamenti di finitura superficiale
Ultrasuoni
Vibrofinitura
Micropallinatura

Pallinatura

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Ripristino di un carter soggetto a fioritura di allumina – Parte 2: Intervento di ripristino

Posted by Raffaele Berardi on 24 maggio 2016

Rubrica: Momenti di Motorismo

Titolo o argomento: Brevi sfumature per gli appassionati di motori a combustione interna

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Abbiamo visto nel primo articolo che la girante della pompa dell’acqua si è fermata nel momento in cui la spina, che la rende solidale all’albero di comando della pompa stessa, si è erosa. La scaldata provocata dal liquido fermo surriscaldato ha generato una frattura nella verniciatura del carter. L’evento pare si sia verificato ancor prima della rottura del radiatore e poteva essere interpretato come un avviso della presenza di un’anomalia nelle temperature (l’uso tranquillo del motociclo e solo per brevi tratti ha salvato il motore ed ha portato solo una volta all’accensione della spia della temperatura dell’acqua la quale si accende a 118-120°C). Ma non solo, la tenuta dei manicotti è stata anch’essa compromessa e delle minime quantità di liquido che sono state in grado di fuoriuscire, hanno spellato la vernice a partire dal bordo superiore del carter. Delle pelli di vernice si sono distaccate lasciando l’alluminio* esposto agli agenti esterni nonché ad un trafilante liquido di raffreddamento in cui erano presenti nitriti. Come se non bastasse la rugosità del coperchio della pompa dell’acqua è risultata eccessiva per il tipo di organo così, quando il calore ha cotto la guarnizione, il liquido è passato facilmente andando ad accentuare la fioritura di allumina in corso. Da notare che, una volta smontato l’intero impianto di raffreddamento, abbiamo constatato l’assenza (irregolare) del termostato nel radiatore; chi è intervenuto prima ha ritenuto di poter risolvere il problema di raffreddamento permettendo al liquido refrigerante di raggiungere il radiatore anche se non vi era più la pressione per vincere la resistenza della molla. In realtà, date le condizioni, ciò che stazionava nell’impianto di raffreddamento non era più, in gran parte, liquido.

*Con i suoi elementi di alligazione, che sarebbe interessante conoscere tramite analisi chimica e metallografica, per ottenere maggiori info anche sul processo di ossidazione.

Coperchio pompa acqua in alluminio ossidato Coperchio pompa acqua - Ossido d'alluminio Coperchio pompa acqua - Ossido d'alluminio Carter motore - Ossido d'alluminio Carter motore - Ossido d'alluminio Carter motore - Ossido d'alluminio Viti carter motore ossidate

Logica di intervento

In simili casi si può cercare di rattoppare quanto si vuole ma non si otterrà alcun valido risultato. E’ quindi imperativo avere la pazienza di smontare tutto, intervenire in modo completo e ricostruire con meticolosità e con tutti gli accorgimenti necessari.

Sverniciatura

Detto fatto, l’intero impianto di raffreddamento e parte di quello di lubrificazione sono stati smontati. In particolar modo, al di là delle parti facilmente sostituibili con altre nuove, è stato di singolare interesse intervenire sul carter motore, e sul coperchio della pompa dell’acqua, asportando la vernice originale (rivelatasi poi particolarmente ostinata) fino a ritrovarsi tra le mani un pezzo crudo. Per l’operazione è stato impiegato un comune sverniciatore industriale per metalli e tanto (ma tanto) olio di gomito.

Lavaggio

Il carter sverniciato è stato lavato a 80°C fino a rimuovere anche la minima traccia di grasso.

Asciugatura

Subito dopo il lavaggio il carter è stato asciugato con aria calda a 60°C in una cabina artigianale appositamente costruita per l’intervento.

Sabbiatura

Il pezzo sverniciato, sgrassato e asciugato è stato poi introdotto nella sabbiatrice dove si è provveduto a rimuovere con cura le zone superficiali affette dall’ossido e dove sono state definitivamente rimosse le ultime parti di vernice persistente. L’operazone è stata effettuata proiettando sulla superficie ossidata un getto di sabbia quarzifera fine (ma sarebbe andata bene anche graniglia metallica indurita, purché fine). L’utilizzo di una grana fine, a scapito di un intervento prolungato, ha offerto il notevole vantaggio di rimuovere solo pochi centesimi di materiale lasciando alla superficie una finitura impeccabile al pari, se non superiore, a quella industriale dell’epoca. Anche la resa estetica ha la sua importanza (specie su una moto dove sono molti gli organi a vista).

Sabbiatura carter motore in alluminio Sabbiatura carter motore in alluminio

Verniciatura speciale

Con il carter motore ed il coperchio della pompa riportati allo stato primordiale si è provveduto poi ad effettuare una verniciatura speciale mediante l’uso di un fondo appositamente concepito per l’alluminio e, allo stesso tempo, per le alte temperature (fino a 700-800°C). Allo scopo sono necessari anche una cabina di verniciatura (anche artigianale purché pulita e dotata di cappa aspirante e filtri) e un forno elettrico (assolutamente, rigorosamente ventilato) in grado di raggiungere almeno i 250°C.

L’operazione di verniciatura è proceduta con la stesura di più strati di fondo (se il colore del fondo piace, non è necessario l’impiego della vernice, che comunque dovrebbe essere sempre specifica per le alte temperature altrimenti si vanifica ogni intento; stesso dicasi per il trasparente) fino ad ottenere la copertura desiderata.

Asciugatura della vernice

Una volta terminata l’operazione di verniciatura (nel mio caso con il solo fondo di un bellissimo colore grigio opaco hi-tech, leggermente raggrinzante) si sono lasciati asciugare i pezzi in una sorta di camera bianca artigianale a temperatura ambiente per 24 ore.

Correzione errori

L’asciugatura a temperatura ambiente permette facili correzioni con diluente (operazione estremamente delicata che porta a facili errori) e abrasivi (rigorosamente a grana finissima (almeno 1200) in caso di errori.

Shock termico

Constatato che il pezzo è venuto ad immagine e somiglianza delle proprie aspettative, il ricorso al forno risulta d’obbligo in quanto i fondi per le alte temperature hanno bisogno di uno shock termico per indurire (stiamo parlando quindi di una sorta di trattamento termico a poche centinaia di gradi utile ad accrescere notevolmente le proprietà della vernice).

Curve di riscaldamento e raffreddamento

Nel mio caso ho effettuato un riscaldamento lento dei pezzi portandoli da 21°C a 250°C in circa 30-40 minuti; la temperatura di 250°C è stata mantenuta per 60 minuti (con la ventilazione sempre attiva) ed infine si è operato un graduale abbassamento della stessa per circa 120 minuti prima di tornare alla temperatura ambiente.

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Note per la sicurezza

Attenzione, le operazioni descritte vanno effettuate in ambienti altamente ventilati e filtrati adoperando oltretutto apposite protezioni per gli occhi, il naso, la bocca e le mani. L’inalazione delle sostanze chimiche coinvolte, già a temperatura ambiente, può provocare gravi irritazioni e intossicazioni (con il riscaldamento in forno poi non ne parliamo). Seguire sempre le avvertenze poste sui prodotti ed i macchinari utilizzati in quanto l’autore di questo articolo non è in alcun modo responsabile dell’altrui operato.

Situazioni da evitare

Affidare questo intervento ad un carrozziere può rivelarsi inutile in quanto i forni da carrozzeria raggiungono i 50-60°C e non permettono di posare vernici per alte temperature effettuando poi lo shock termico. Diversi carrozzieri contattati non disponevano di fondi e vernici appositi per l’alluminio, né per le alte temperature, né di sabbiatrici ma non sono stati professionali da comunicarlo (l’ho dovuto scoprire da solo decidendo così di effettuare l’intervento autonomamente). Un paio di furbetti volevano coprire l’allumina verniciando sopra con normale vernice per carrozzerie, l’intervento sarebbe risultato, oltre che costoso, perfettamente inutile. Rivolgetevi sempre a carrozzieri adeguatamente attrezzati che fanno lavorazioni speciali, su mezzi speciali (ad esempio storici o da corsa) per passione o a quelle aziende che effettuano trattamenti superficiali sui metalli (pulizia, verniciatura, finitura…). Evitate la fretta.

Rimontaggio

Il rimontaggio è stato piacevole ma estremamente lungo per l’elevato numero di dettagli cui tenere conto quando si opera con gli impianti di raffreddamento e lubrificazione. Nessuna segnalazione particolare in tal proposito se non l’importanza di posizionare correttamente i paraoli, con strumenti dedicati, al fine di massimizzarne la tenuta. Il rispetto delle coppie di serraggio ha avuto anch’esso la sua importanza in quanto, se un coperchio di una pompa dell’acqua non tiene, non ha senso alcuno stringere le viti di più. A meno che non si desideri rompere un filetto dentro un carter, cosa accaduta a chi ha operato prima. Rimuovere dalla sua sede una vite danneggiata è un’odissea che tratteremo volentieri in un articolo dedicato, così come tratteremo l’importanza dei serraggi controllati e le motivazioni per cui, se un impianto ha una perdita, non ha alcun senso stringere viti oltre i serraggi previsti (a priori non fatelo mai).

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