Introduzione

Con questo articolo vogliamo analizzare molto brevemente alcune delle lavorazioni non convenzionali atte all'asportazione del materiale.
L'intento dell'articolo è, come sempre, quello di fornire all'utente lettore le informazioni apprese ai corsi e che vanno intese più come una sorta di "input" riguardo un argomento che, invece, richiederebbe una trattazione più ampia.
Spero comunque che l'argomento possa piacervi.
Tornando alle nostre lavorazioni, c'è da dire che rivestono un ruolo non più marginale in quanto molte di queste sono ormai entrate a far parte dei sisemi produttivi di tante aziende.
Analizzeremo brevemente nel seguente articolo:

• la lavorazione per elettroerosione;
• le lavorazioni elettrochimiche;
• le lavorazioni con il laser;
• le tecniche di lavorazione per unione di materiale.

Lavorazione per elettroerosione

Questo procedimento è chiamato anche Electrical-discharge machining (EDM).
Si basa sull'effetto erosivo prodotto dall'azione di scariche elettriche che sono ottenute applicando una forte tensione tra due elettrodi (cioè utensile e pezzo) immersi in un fluido dielettrico (cioè a bassa conduttività).
A causa dell'elevata temperatura locale dovuta alle scariche (si parla di oltre 4000 °C) si ottengono delle microfusioni localizzate, realizzando così sul pezzo la forma in negativo dell'elettrodo.
Questo procedimento è detto anche elettroerosione a tuffo e trova diffuso impiego nella costruzione di stampi e di cavità di forma complicata e con ristrette tolleranze ed anche, ad esempio, per fori di piccolissimo diametro su materiali speciali.
Nelle immagini (tratte rispettivamente da http://www.ideastampi.com/ITechnology.htm e http://www.cusfap.it/index.php?pag=lavorazioni&cat=elettro) che seguono sono ritratte alcune fasi della lavorazione per elettroerosione a tuffo:

I seguenti video mostrano la lavorazione per elettroerosione a tuffo:

Un altro metodo è quello della elettroerosione a filo in cui un filo di rame o di tungsteno viene guidato da un dispositivo a controllo numerico lungo una traiettoria programmata, come mostrato schematicamente in figura:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Il seguente video mostra una fase della elettroerosione a filo:

Lavorazioni elettrochimiche

Questo tipo di tecnologia si basa su un utensile che riproduce in negativo la forma che si deve ottenere e che costituisce il catodo negativo.
Il pezzo (anodo) è immerso in una soluzione salina (in genere si tratta di cloruro di sodio)pompata ad alta velocità attraverso l'utensile per rimuovere i prodotti secondari delle reazioni chimiche.
Applicando una differenza di potenziale compresa tra 5 e 25 volt si otterrà quindi l'asportazione del materiale dal pezzo.
Con questo tipo di tecnologia è possibile lavorare materiali molto duri o eseguire delle forme complesse con buone finiture superficiali.
Nella figura che segue è ritratta schematicamente questa lavorazione:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Lavorazioni con il laser

Il laser (dall'inglese Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) è u raggio di luce costituito da un fascio sottile di fotoni in modo tale da concentrare su una superficie ristretta una grande quantità di energia.
Le lavorazioni con il laser sono impiegate in numerose applicazioni industriali quali il taglio, la foratura e la saldatura di lamiere.

I seguenti video mostrano rispettivamente il funzionamento di una macchina per taglio con laser:

e il taglio laser per tubo e lamiera:

Le tecniche di lavorazione per unione di materiale

Questi metodi di lavorazione consentono o di unire in modo permanente due componenti meccanici (come accade per saldature ed incollaggi) oppure per la lavorazione per apposizione progressiva di materiale per strati, come avviene nella stereolitografia, che fu la prima di queste tecniche brevettate nel 1985 dalla 3D System Co.
Queste sono tecnologie sono dette di rapid-prototyping e sono in gradi di generare oggetti reali utilizzando direttamente i dati che provengono da un comune programma CAD di tipo tridimensionale e senza utilizzare macchine utensili.
Nella figura che segue (tratta da http://www.prora.net/Servizi/Stereolitografia/) un prototipo di turbina realizzato in stereolitografia:

Per chi volesse approfondire un po' di più la stereolitografia sono presenti i seguenti video:

Bibliografia

Disegno tecnico industriale - Chirone, Tornincasa.