Suono o rumore, che cosa accompagna le vibrazioni? C’è un legame diretto?
Cos’è una vibrazione? Con il termine vibrazione si intende una oscillazione attorno a una configurazione di equilibrio. In letteratura non è raro che i termini oscillazione e vibrazione vengono usati indifferentemente anche se, in realtà, possono avere connotazioni diverse tanto che si parla di oscillazione e non di vibrazione di un pendolo, corpi vibranti (e non oscillanti) che generano suoni, vibrazioni di strutture, siano esse edifici, costruzioni, macchine o organi di trasmissione.
La natura stessa delle lavorazioni meccaniche porta alla generazione di vibrazioni, sia perché si è in presenza di organi meccanici in moto relativo, sia a causa dei repentini cambi di direzione, degli arresti e dei riavvi che provocano una deviazione dell’utensile. Durante il processo produttivo l’utensile, il cui bilanciamento non può essere perfetto (questa sarebbe una condizione ideale e non reale) è necessariamente soggetto a forze che facilmente inducono lo stato vibratorio, di intensità più o meno elevata. Anche un fissaggio del pezzo non perfetto induce vibrazioni, così come le lavorazioni con frese multi tagliente: l’insidia legata alle vibrazioni è reale e da tenere sempre sotto controllo al fine di ottenere una lavorazione performante e di qualità.
Perché devono esserci sempre vibrazioni?
Ogni macchina è soggetta a forze motrici variabili che, quindi, in maniera più o meno marcata, deformano i componenti. Alla comparsa di deformazioni è associata la presenza di vibrazioni, anche sotto forma di onde sonore propagate in mezzo solido. Chiaramente lo “stile di vita” di una macchina, ovvero le condizioni operative, dà un’evidente indicazione su quei “danni” che potranno manifestarsi, evolversi, fino anche a tradursi nel collasso del sistema. E il “suono” associato è un indice che non fallisce.
Le vibrazioni sono pertanto originate da forze perturbatrici di varia natura e provenienza, che possono variare in intensità e/o in direzione. Queste sollecitazioni sono sempre presenti durante una lavorazione per asportazione di truciolo, sia a causa dei moti relativi dei componenti della macchina, sia per lo scambio di forze pezzo/utensile, che delle variazioni termiche… Il risultato è l’innesco di stati vibratori che, se non controllati, producendo effetti indesiderati in grado di portare a situazioni degenerative anche molto gravi.
Partendo dal presupposto che il rumore sia una diretta conseguenza della vibrazione, rumore e vibrazioni sono spesso accomunati. L’utente finale chiede alla sua macchina silenziosità e assenza di vibrazioni, anche se l’assenza totale di rumore e la mancanza assoluta di vibrazioni sono condizioni ideali, impossibili in situazioni reali. Ancora una volta è bene ricordare come qualsiasi sistema reale, con parti in movimento, sia soggetto a vibrazioni che non possono essere eliminate, a causa della natura stessa della loro origine, ma che possono essere controllate in modo da minimizzare il disturbo.
Il legame fra vibrazioni e rumore è indubbio ma il rumore non ha effetto alcuno sulla macchina, mentre la vibrazione può provocare problemi anche di notevole entità. Il rumore, come già accennato, può essere un indice dello stato vibrazionale e, se le vibrazioni non sono mai desiderate, un aumento del rumore è certamente un chiaro segnale dell’aumento dello stato vibrazionale.
Non solo: rumore e vibrazione, in maniera analoga, possono avere effetti nocivi sull’uomo, effetti che vanno conosciuti e monitorati, in modo da intervenire opportunamente con precauzioni e/o protezioni.
