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La tecnologia dei materiali - pag. 1

I MATERIALI - TECNOLOGIA DEI MATERIALI Appunt i d i tecnologia - Prof .BOVIO Gianni

Classifichiamoli per conoscerl i

Per realizzare un oggetto occorre scegliere dei materiali che abbiano tutte le caratteristiche per rendere questo oggetto adatto all’uso che deve essere fatto; tra i materiali di possibile utilizzo saranno poi scelti quelli che più rispondono alle caratteristiche volute dai progettisti e dalle aziende produttrici. La conoscenza delle proprietà dei materiali ci consente

• di scegliere il materiale più adeguato per robustezza, affidabilità, durata; • di scegliere la tecnica di lavorazione più adatta; • di ottimizzare i costi di produzione; • di produrre oggetti il più sicuri possibili

I MATERIALI

I materiali sono sostanze utilizzate per la produzione degli oggetti usati dall’uomo; sono ottenuti allo stato grezzo come materie prime da cui con varie lavorazioni si ricavano altri materiali più raffinati e utilizzabili, adoperati a loro volta per assemblare i prodotti finali. Esempi di materiali di impiego comune sono: il legno, i metalli, i tessuti, la carta, il vetro, la ceramica, la plastica e il calcestruzzo. La disciplina che si occupa dello studio dei materiali e delle loro proprietà è la scienza dei materiali. Sono materie prime tutti quei materiali che sono alla base per la fabbricazione e produzione di altri beni tramite l'utilizzo di opportune lavorazioni e processi industriali che permettono di ottenere il prodotto finale desiderato: Il Materie prime : produzione agricola, forestale, allevamento, cave, miniere

Le materie prime possono essere di origine

ORGANICA se derivano - da organismi viventi: piante, animali,

- da organismi prima viventi ma trasformati nel tempo: petrolio, carbone, gas

INORGANICA se derivano da rocce o terre:

La materia seconda deriva dal materiale recuperato dopo il suo precedente utilizzo: scarti di lavorazione delle materie prime oppure da materiali derivati dal recupero e da riciclaggio dei rifiuti. Essendo convenientemente riutilizzabile, permette in alcuni casi di risparmiare materia prima.

I materiali utilizzati dall’uomo possono essere classificati secondo molti aspetti; vediamone alcuni.

Origine dei materiali

NATURALI

Sono i materiali che si possono trovare in natura :

biologici fibre da piante, legno, pelli, resine, colle , cere, gomme, petrolio, carbone, gas

minerali metalliferi rocce da cui si ricavano i metalli

minerali non metalliferi Pietra da lavoro e arredamento, calce, sabbie, argille

minerali energetici Carbone, gas, petrolio

Alcuni vengono utilizzati così come sono ricavati, con semplice raccolta o estrazione, taglio, pulizia e finiture varie:

− marmi da arredamento - legnami

− resine naturali

− carbone - gas, petrolio

ARTIFICIALI

Non si trovano in natura così come li conosciamo;

Sono creati a partire da materiali naturali, di cui vengono modificate molte caratteristiche:

− vetro dalla sabbia silicea


− laterizi (mattoni) e ceramiche (piastrelle, vasi, piatti, apparecchi sanitari) dall’argilla

− cemento dalle pietre calcaree

− Rayon, una fibra tessile ottenuta dalla cellulosa

SINTETICI

Non si trovano in natura; Sono una grande quantità di sostanze create a partire da materiali naturali organici, in genere derivati dal petrolio, con complesse lavorazioni industriali; l'80% degli oggetti sono fatti di materiali sintetici. Le plastiche, le resine utilizzate come collanti, fibre tessili (Nylon, poliestere, Kevlar, resine acriliche), i materiali compositi realizzati in fibra di vetro e fibra di carbonio. Le ultime frontiere di questi materiali sono le neoceramiche e le nanotecnologie.

Classificazione merceologica

SEMILAVORATI

Con il termine semilavorato o prodotto intermedio si intende un prodotto di qualsiasi natura (chimica, meccanica, naturale …) che non ha uno specifico uso o funzione, ma necessita di ulteriori lavorazioni per essere commercializzato come prodotto finale, da solo o assemblato con altri oggetti ( in questo caso si chiamerà componente). Sono prodotti generici, che non sono immediatamente utilizzabili, che saranno trasformati in prodotti finiti da ditte generalmente diverse da quella che li ha prodotti. Esempi di semilavorati -Le bobine di carta della cartiera -Le assi, le travi, i listelli di legno di una segheria -Tubi, travi e profili metallici di una fonderia -I mattoni di una fornace -I componenti per pasticceria o gelateria -I tessuti

Carta Legname Metalli

PRODOTTI

FINITI

Oggetti che soddisfano direttamente un bisogno:

Semplici – se composti da un solo materiale : forchetta, piatto, sedia in plastica

Complessi – se composti da decine o centinaia di pezzi : bicicletta, lavatrice, automobile

COMPONENTI

Elementi finiti che sono parti di un altro prodotto finito più complesso, sui quali viene montato: facciamo degli esempi su ciò che conoscete bene, una bicicletta; i componenti sono le parti che la ditta costruttrice assembla per realizzarla: telaio – pedali - catena – cambio – ruota a raggi - copertone e camera d’aria – freni - manubrio Non tutti questi oggetti vengono realizzati dalla ditta di biciclette; una ditta di meccanica non costruisce di certo oggetti in gomma…


Comportamento al fuoco - combustibili

Si definisce infiammabile un materiale che brucia facilmente, anche se non è stato realizzato per essere

bruciato: carta, tessuti, legno per strutture o per mobili, plastica.

Si definisce ignifugo o “non infiammabile” un materiale che non brucia: metallo, pietra, cemento.

Si definisce refrattario un materiale capace di resistere alle alte temperature senza reagire chimicamente

con gli altri materiali con i quali si trova in contatto.

La combustione è una reazione chimica tra un combustibile e l’ossigeno ( definito comburente) che

produce una grande quantità di energia termica (calore), una fiamma, luce, fumo.

Un materiale combustibile è una sostanza (legna da ardere, carbone, gasolio, gas) che viene appositamente bruciata per ottenere

calore. I combustibili per motori, benzina, gasolio, gas metano, gas gpl vengono detti carburanti.

Carbone, petrolio, gas vengono detti combustibili fossili perché provengono rispettivamente da piante e microrganismi vissuti milioni di anni fa.

Materiali compositi

Un materiale composito è un materiale con una struttura non omogenea, (Omogenea: fatto tutto dello stessa sostanza) costituita dall’unione di due o più materiali diversi. Il materiale ottenuto possiede le caratteristiche migliori dei singoli materiali

utilizzati. I più primitivi materiali compositi artificiali furono i mattoni, costituiti da paglia e fango combinati insieme.

I materiali compositi sono richiesti da quei settori della produzione dove è necessario soddisfare esigenze di basso peso ed elevate caratteristiche meccaniche. Le industrie aeronautica, aerospaziale, navale e automobilistica fanno larghissimo uso di materiali compositi per la costruzione di strutture alari, fusoliere, carrelli, barche, canoe, pannelli di carrozzeria, telai di "Formula 1".

Nel settore dello sport i materiali compositi vengono impiegati per la costruzione di sci, bob, racchette da tennis, biciclette, canne da pesca, aste per il salto in alto.

In medicina si costruiscono protesi in materiali compositi.

Il primo, il più comune più conosciuto materiale composito tecnologico è la vetroresina, un tipo di plastica rinforzata con vetro in forma di tessuto impregnato con resine a base di poliestere. È nota anche come fibra di vetro o fiberglass, dal nome del prodotto a base vetro che la costituisce.

Molti oggetti che vediamo tutti i giorni sono in composito: cassonetti spazzatura e campane per vetro sono in vetroresina; piatti della doccia e le vasche da bagno possono essere costruiti in fibra di vetro. Sono inoltre costituiti da materiali compositi le superfici dei lavandini e dei piani di lavoro da cucina che imitano il granito o il marmo.

Anche in natura esistono materiali compositi, ad esempio il legno (costituito principalmente da cellulosa dispersa in lignina) o le ossa (costituite da collagene e apatite). Il legno costituisce da base per materiali compositi, quale ad esempio il compensato e il truciolare, il legno lamellare.

Il kevlar, è una fibra sintetica con una grande resistenza meccanica alla trazione, tanto che a parità di peso è 5 volte più resistente dell'acciaio, ma possiede anche una grande resistenza al calore e alla fiamma. Per le sue caratteristiche di resistenza viene utilizzato come fibra di rinforzo per la costruzione di attrezzature per gli sport estremi e per componenti usati in aeroplani, imbarcazioni e vetture da competizione. Uno degli utilizzi più noti è il kevlar. Di questo materiale sono costruiti giubbotti antiproiettile e elmetti militari, ma anche abiti e accessori antinfortunistici da lavoro.

Altri materiali

Bioplastica o plastica biodegradabile, derivata da materie prime vegetali e non dal petrolio. I sacchetti

per la raccolta dell’umido sono in bioplastica Mater-Bi.

Cere: possono essere naturali: cera d'api e lanolina (cera animale) cera di carnauba, di ricino, (cera

vegetale) o artificiali: paraffina (cera minerale derivata dal petrolio)

Smalti: sono rivestimenti coprenti con composizione chimica simile a quella del vetro.

Coloranti : sostanze in grado di conferire un particolare colore ad un altro materiale. Sono usati nell'industria tessile, nella concia delle pelli, inchiostri, nella colorazione della carta, nella tintura del legno, nei carburanti, nell'industria alimentare e farmaceutica. Pigmenti: non confondiamo i coloranti con i pigmenti: i coloranti si sciolgono nella sostanza da colorare, i

Simbolo di materiale

infiammabile

Sacchetto in Mater-Bi


pigmenti non si sciolgono, ma rimangono in sospensione. Le vernici sono fatte da pigmenti colorati dispersi in un liquido solvente: dopo stesa la vernice ed evaporato il solvente, ciò che rimane fissato all'oggetto è il pigmento.

Colle: sostanze capaci di far aderire in maniera permanente una superficie ad un'altra, anche composte da materiali diversi. Sono di origine naturale o sintetica.

Mastici: sono colle fanno presa su superfici ruvide; non si induriscono completamente, ma rimangono sempre gommosi, ideali per

componenti che devono avere una certa flessibilità, come ad esempio gomme e cuoio.

Derivati dal petrolio

Dal petrolio dal gas naturale (metano) e dal carbone derivano una grande quantità di materiali.

Ricordiamo che sono materiali di origine biologica, trasformazione di microrganismi marini vissuti milioni di anni fa.

CARBURANTI Benzina, gasolio, kerosene, gpl (gas di petrolio liquefatto) , gas metano; Nafta e petrolio - ora non più usati perché estremamente inquinanti.

LUBRIFICANTI

Sono lubrificanti l'olio motore e il grasso sulle parti in movimento. L'attrito è una forza che si genera nel movimento tra due corpi a contatto l’uno contro l’altro, che ne ostacola il movimento e genera calore; la suola della scarpa genera attrito con la superficie su cui appoggia. Nei liquidi si definisce viscosità: l'olio è un materiale viscoso.

Due corpi a contatto tra di loro e in moto relativo tra loro si consumano ( si usurano: l'usura dei battistrada, dei

freni, delle scarpe ) Una sostanza lubrificante è indispensabile negli organi in movimento: interposta tra due superfici meccaniche ne riduce l'attrito creando un sottilissimo strato che separa le due superfici a contatto; e con poco attrito le due superfici hanno minore usura e durano di più. Provate a sfregare le mani asciutte tra di loro, e dopo avere steso un velo di crema per le mani, sfregatele ancora..... avete eliminato l'attrito.

MATERIALI

BITUMINOSI

− Il bitume è il residuo solido della raffinazione del petrolio.

− Il catrame minerale è un composto che deriva dalla distillazione secca del carbone fossile,

− L'asfalto è un conglomerato composto da sassolini impregnati di bitume dovuto al residuo lasciato

dall'evaporazione del petrolio che precedentemente li impregnava.

MATERIE

PLASTICHE

Tutte le materie plastiche derivano da alcune sostanze ottenute dalla distillazione del petrolio; trasformate in polimeri danno vita a una grande quantità di tipi di materiali: polietilene, polietilene ad alta densità, PVC, Moplen o polipropilene, polistirene, polistirolo, policarbonato, Nylon

COSMETICI e

MEDICINALI

Sono prodotti che utilizzano i derivati dal petrolio, soprattutto sotto forma di crema. La vaselina, derivata dal petrolio, è utilizzata nell’industria cosmetica come base per realizzare creme, balsami per capelli e lucidalabbra, e in campo farmaceutico per la produzione di pomate, gel per le labbra, antifunghi, prodotti per l'infanzia e l'igiene. Il 50% delle medicine è prodotta chimicamente dal petrolio, anche l'insulina per i diabetici, i farmaci salvavita e gli antibiotici.

ALTRO

- Vernici e i coloranti - Molti profumi e deodoranti - Detersivi, saponi, prodotti pulenti vari - Alcuni dolcificanti.


LE CARATTERISTICHE DEI MATERIALI

Tutti i materiali possiedono tre importanti caratteristiche :

FISICO - CHIMICHE Riguardano com'è fatto, come appare MECCANICHE Riguarda la resistenza alle sollecitazioni meccaniche TECNOLOGICHE Riguarda il comportamento nelle varie fasi della lavorazione

Caratteristiche FISICO-CHIMICHE Descrivono il materiale nei suoi aspetti naturali, chimici ed estetici:

PESO SPECIFICO - COLORE - TEMPERATURA DI FUSIONE - CONDUTTIVITÀ - DILATAZIONE TERMICA - RESISTENZA ALLA CORROSIONE

Peso specifico o densità o Massa volumica

E’ il peso di un oggetto fatto in un certo materiale diviso per il suo volume.

L’unità di misura del peso specifico è il Kg/dm3 cioè si valuta il peso di un cubo di 10 cm di lato quel materiale (decimetro cubo)

Il peso specifico di riferimento 1 Kg/dm3

è il peso di 1 litro di acqua pura alla temperatura di 4° cioè acqua priva di sostanze

disciolte, costituita solo da molecole di H2O. L’acqua piovana è acqua pura. L’acqua distillata è acqua priva di sali minerali disciolti; l’opposto dell’acqua distillata è l’acqua minerale, che scorrendo tra le rocce ne raccoglie delle particelle chiamati Sali minerali. Un oggetto fatto di una sostanza con un peso specifico inferiore a quello dell'acqua galleggia, mentre se ha un p.s. superiore affonda. Multipli e sottomultipli sono: 1,00 g/cm3 - 1.000 Kg/m3; La conversione volume/litro è: 1 dm3 = 1 litro Il p.s. serve per calcolare il peso di un oggetto conoscendone il volume. Consideriamo ad esempio dei grandi mezzi di trasporto tipo navi o aerei; è indispensabile conoscerne il peso per farli galleggiare o volare…. E che facciamo, pesiamo una nave quando è completa? O pesiamo tutti i pezzi che la compongono? Sarebbe impossibile. Invece, quando questi mezzi vengono progettati, i tecnici hanno tutte le misure dei pezzi, e possono calcolarne il volume. Applicando la formula del volume moltiplicato p.s. possono calcolarne il peso totale. Di seguito una serie di pesi specifici:

MATERIALE P.S.(Kg/dm3 MATERIALE P.S. (Kg/dm3)

Acqua 1 Cemento 1,4

Acqua di rubinetto 1,10 Sabbia asciutta 1,4

Acqua di mare 1,36 Sabbia umida 1,9

Neve fresca 0,1 Marmo 2,5

Ghiaccio 0,9 Grafite 1,9

Benzina 0,7 Carta 0,7

Alcool etilico 0,81 Gomma 1,7

Argilla 2 Vetro 2,4

Gesso 2,3 Diamante 3,55

METALLI LEGNAMI

Magnesio 1,75 Balsa 0,15

Alluminio 2,6 Sughero 0,2

Cromo 6,6 Abete 0,40

Bronzo 7,4 Pioppo 0,40

Acciaio 7,85 Noce 0,44

Ferro 7,86 Frassino 0,57

Ottone 8,4 Faggio 0,68

Rame 8,89 Quercia 0,69

Argento 10,5 Ciliegio 0,76

Piombo 11,34 Abete bianco 0,77

Mercurio 13,59 Betulla 0,80

Tungsteno 19,1 Acero 0,83

Oro 19,3 Ebano 1,20

V

Pps =


Colore

Ogni materiale ha un colore suo proprio, originato dalle sostanze chimiche che lo compongono. Fattore importantissimo per l'uso estetico dei legnami e delle pietre da arredamento.

Temperatura di fusione

La temperatura necessaria perché un metallo passi dallo stato solido allo stato liquido.

Conduttività elettrica

La capacità di un materiale di trasmettere l’elettricità. I materiali si suddividono in 3 categorie :

- I conduttori trasportano bene l’elettricità; i metalli sono, in graduazioni diverse, tutti buoni conduttori. Nelle nostre case i fili elettrici sono in rame.

- All’opposto gli isolanti non trasportano bene l’elettricità, e sono utilizzati per proteggerci dalle scariche elettriche (plastica, legno) I fili elettrici in rame sono ricoperti da plastica o gomma, proprio per permetterci di toccarli senza pericoli.

- I Semiconduttori sono una classe molto particolare; si tratta di silicio (praticamente un vetro) che con alcuni trattamenti può essere sia conduttore che isolante. E’ il materiale alla base di tutti i dispositivi microelettronici, il cuore di ogni computer.

Conduttività termica

La capacità di un materiale di trasmettere il calore è simile alla capacità di trasmettere elettricità, e infatti i buoni conduttori di elettricità lo sono anche di calore, e la stessa cosa avviene per gli isolanti.

Si definiscono “isolamento termico” i sistemi che servono a contenere il passaggio di energia termica (calore) da un luogo caldo a

uno a temperatura inferiore, o da un luogo freddo a uno a temperatura superiore. Esempi pratici sono una casa e un frigorifero; nella costruzione delle case occorre utilizzare materiali isolanti per contenere il caldo, il frigorifero invece non deve perdere il freddo. Conoscete tutti un materiale con bassissima conduttività termica: il polistirolo che contiene il gelato da consumare a casa.

Conduttività acustica

La capacità di un materiale di trasmettere suono. Normalmente non è importante condurre il suono, ma impedire che si trasmetta. E’ importante conoscere questa grandezza quando occorre scegliere dei materiali che devono isolare da una fonte sonora.

Il rumore si misura in decibel ( dB ) Per esempio, vogliamo che all’interno delle nostre case non arrivino i rumori delle strade. Oppure che all’interno delle automobili sia attenuato il rumore sia del motore sia degli altri autoveicoli.

Si definiscono “isolamento acustico” i sistemi che servono a contenere il passaggio di energia sonora sotto forma di “rumore”

dall’esterno verso l’interno. L’isolamento avviene utilizzando dei materiali con una bassa conduttività acustica. I sono poi dei materiali che non solo non trasmettono il suono, ma lo assorbono: i “fonoassorbenti”

Dilatazione termica

E’ l’aumento del volume di un materiale che si verifica in quando viene riscaldato e la diminuzione quando si raffredda.

D'estate i binari delle linee ferroviarie si allungano riscaldati per tante ore dal calore del sole; per questo vengono montati prevedendo degli spazi da 8 mm chiamati giunti di dilatazione che compensano l’allungamento del materiale, facendo sì che le teste dei binari non si tocchino e quindi on si deformino, I giunti si percepiscono viaggiando grazie al familiare rumore tu tum tu tum.... Anche i ponti stradali hanno dei giunti che in estate sono molto vicini perchè dilatati,in inverno invece sono più lontani. Anche strutture che non immaginiamo hanno bisogno di dilatarsi: i muri di un lungo edificio, ma anche i pavimenti di casa nostra… I termometri che abbiamo in casa si basano sul semplice principio che un liquido cambia il proprio volume i funzione della sua temperatura. I liquidi occupano meno spazio quando sono freddi e più spazio quando sono caldi; il liquido del bulbo (fino a 10 anni fa mercurio, ora alcool) si dilatano e salgono nel tubicino. Attenzione: l’acqua ghiacciata invece aumenta il suo volume.


Questo stesso principio funziona per i gas ed è alla base del funzionamento della mongolfiera.

Resistenza alla corrosione

La corrosione è un processo di consumazione lenta e continua di un materiale, che ha come conseguenze il peggioramento di tutte le sue caratteristiche.

può essere chimica se proveniente da una sostanza aggressiva (normalmente un acido) elettrochimica se conseguenza del passaggio di elettricità atmosferica se proveniente dall’amblente Sono coinvolti da tale fenomeno molte tipologie di materiali, sebbene il termine "corrosione" venga comunemente associato ai metalli. In genere i materiali metallici esposti all'atmosfera

tendono a corrodersi formando ossidi (ossidazione); la causa è l’aggressione da parte

dell’ossigeno; nel caso del ferro c’è la trasformazione del metallo in una polvere rossa,

l’ossido di ferro, che chiamiamo comunemente “ruggine”

Igroscopicità

La capacità di una sostanza di assorbire umidità dall'ambiente.

Il prefisso igro si riferisce sempre all’umidità.

Da non confondere con idro, che si riferisce all’acqua

Le sostanze igroscopiche trovano largo impiego nei laboratori e nell'industria per l'essiccamento di gas e di liquidi. Anche noi troviamo spesso delle sostanze igroscopiche; quando acquistiamo dei prodotti di elettronica o di ottica che sono sensibili all’umidità, troviamo spesso all’interno dei minuscoli sacchetti: conteng ono gel di silice granulato,che assorbe l’eventuale umidità contenuta nella scatola.


Caratteristiche MECCANICHE

Le caratteristiche MECCANICHE descrivono il comportamento dei materiali quando vengono sottoposti a sollecitazioni esterne: DUREZZA - ELASTICITÀ - RESISTENZA ALLE SOLLECITAZIONI - RESISTENZA ALLA FATICA

Durezza

E’ la resistenza di un corpo all'azione di penetrazione o di deformazione permanente esercitata da una forza.

Il materiale più duro al mondo è il diamante. Potrà sembrare strano, ma il vetro è considerato un materiale “duro”, che sulla scala di Mohs è compreso tra 5 e 7. E’ importantissima per oggetti che devono sopportare frequenti e prolungati sfregamenti, come gli attrezzi da lavoro come trapani, scalpelli, lime.

Elasticità

La proprietà di un materiale di deformarsi sotto l'azione di una forza ma di riacquistare poi la sua forma originale quando cessa la forza sollecitante. L’opposto dell’elasticità è la rigidità. Metalli, legno, plastica sono più o meno elastici. La rottura di un oggetto di solito avviene dopo un urto ( un urto è uno sforzo applicato in un tempo brevissimo, ad esempio per una

caduta) Un materiale che resiste ad urti si definisce resiliente, capace di assorbire energia elastica prima di giungere a rottura. Quanto più ne assorbe tanto più difficilmente si rompe. Di solito un materiale resiliente resiste all'urto perchè l'elasticità lo deforma Metallo, legno, la maggior parte delle plastiche sono elastici. Vetro e ceramica non sono elastici, e per questo motivo la loro rottura si definisce fragile: la resilienza è l’inverso della fragilità ( rottura fragile = rottura improvvisa di un materiale senza che avvengano delle deformazioni elastiche)

Resistenza alle sollecitazioni

Sui materiali agiscono delle forze, che sottopongono i corpi ad una serie di sollecitazioni meccaniche:

1) COMPRESSIONE - su un corpo di agisce un sistema di forze convergenti che cercano di accorciarlo.

E’ la situazione normale degli oggetti che scaricano le forze sul terreno; prendiamo ad esempio i pilastri o i muri delle case; queste strutture portano ad una estremità dei carichi, un piano di una casa che ha un peso notevole; il pilastro od il muro porta il peso verso terra…. Ma la terra non cede!! Se cedesse, il pilastro si infilerebbe nella terra. Allora il cemento del pilastro è soggetto a compressione perchè anche il terreno sembra spingere, ma semplicemente è duro e non lo lascia affondare. Come qualsiasi oggetto appoggiato a terra, sono soggette a compressione le nostre gambe.

2) TRAZIONE - su un corpo di agisce un sistema di forze

divergenti che cercano di allungarlo. E’ la situazione opposta alla compressione, ed è pericolosa perché solo l’acciaio e altri pochi metalli resistono bene alla trazione…. Qualsiasi altro materiale si rompe anche a pochi Newton per cm

2

C’è trazione quando solleviamo un peso da terra : il nostro braccio è bloccato dalla spalla, e tirato dal peso;

La durezza si può misurare con varie scale, la più famosa è quella di Mohs


3) FLESSIONE – su un corpo agisce una a forza che tende a piegarlo.

E’ la situazione degli oggetti appoggiati su due punti e liberi nel centro: una trave, un solaio. Una trave che voi conoscete bene è quella per ginnastica artistica; se non fosse rigida, arrivati al centro si piegherebbe sotto il vostro pero: è la flessione.

4) TORSIONE - – su un corpo due forze agiscono in senso contrario una rispetto l’altra. Non è comune; è la situazione tipica degli organi meccanici in rotazione. Pensiamo a quando si lava il pavimento a casa e si strizza lo strofinaccio nel secchio: una mano la giriamo in avanti mentre l’altra indietro; lo strofinaccio si attorciglia e si restringe, buttando fuori l’acqua.

5) TAGLIO - un corpo è soggetto a due forze applicate su una piccola sezione, una opposta all’altra.

Resistenza alla fatica

Capacità di un materiale di resistere a continui sforzi dinamici. Un materiale sottoposto a carichi variabili nel tempo si danneggia fino a rottura, nonostante l'intensità delle forze in che agiscono sia inferiore a quella di rottura. La fatica è il fenomeno responsabile delle rotture di organi in movimento di macchine. Un oggetto soggetto a fatica sono le molle. Una rottura per fatica che voi potreste conoscere è il filo di ferro che si spezza dopo ripetute piegature.


Caratteristiche TECNOLOGICHE

Le caratteristiche TECNOLOGICHE si riferiscono all’attitudine dei materiali ad essere lavorati e modellati: DUTTILITÀ - MALLEABILITÀ - CURVABILITA' - FUSIBILITÀ E COLABILITÀ - SALDABILITÀ - SEGABILITÀ - TEMPERABILITÀ - LUCIDABILITA'

Malleabilità

L’attitudine di un materiale (metalli, plastiche, argilla) di essere ridotto a caldo o a freddo in sottili lamine e fogli senza screpolarsi o rompersi. E’ la proprietà che ci permette di avere pentole, lattine delle bibite, scatole metalliche, carrozzerie di automobili, ma anche piatti, vasi, piastrelle.

Duttilità

L’attitudine di un materiale di essere ridotto in sottili fili senza rompersi quando siano tirati e costretti a passare attraverso dei fori di dimensioni e profili opportuni; Sono duttili alcuni metalli: acciaio dolce, argento, oro, alluminio, rame. E’ la caratteristica che permette di avere il filo metallico e gioielli in oro e argento sotto forma di catenine bracciali e collane

Curvabilità L’attitudine di un materiale di essere piegato senza rompersi o danneggiarsi.

Saldabilità

L’attitudine di un materiale ad unirsi facilmente mediante fusione con un altro materiale, generando un pezzo omogeneo Sono saldabili il ferro, gli acciai dolci e le leghe metalliche in genere. Non sono saldabili le ghise, i bronzi.

Lucidabilità La lucidabilità è l'attitudine a lasciarsi levigare/lucidare. E' una caratteristica dei metalli e dei legnami duri.


Temperabilità

Consiste nell’aumento della durezza attraverso un brusco cambiamento termico di riscaldamento seguiti da raffreddamento. La temprabilità è una proprietà caratteristica soprattutto degli acciai.

Fusibilità

La fusibilità/colabilità è l’attitudine di un metallo liquido di riempire una forma cava in tutte le sue parti. Il pezzo colato non deve presentare zone mancanti, per questo il materiale deve mantenersi liquido fino al completo riempimento della forma. Sono colabili e ben fusibili le ghise, i bronzi, gli ottoni, le leghe leggere. Non sono colabili il ferro e gli acciai.


I MIEI APPUNTI

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