Ogni lavorazione meccanica è strettamente connessa alla conoscenza specifica dei materiali lavorati. La scelta del materiale, infatti, non è indipendente dalla forma e dal processo.
Funzione, materiale, forma e processo interagiscono:
- la funzione detta la scelta del materiale e della forma,
- il processo è influenzato dal materiale e interagisce con la forma.
Inoltre, il fattore economico rientra nella scelta sia del materiale, sia del processo, così come la predisposizione delle attrezzature.
SCELTA DEL MATERIALE
Bisogna identificare le proprietà desiderate e confrontarle con quelle dei materiali ingegneristici esistenti, allo scopo di trovare la migliore corrispondenza. La vasta scelta viene prima limitata tramite l’applicazione di proprietà che escludano i materiali che non sono in grado di soddisfare i requisiti di progetto. Dopodiché, i materiali candidati vengono classificati in base alle loro capacità di massimizzare le prestazioni.
SCELTA DELLA FORMA
Scegliere la forma significa definire i fattori di forma adimensionali (indipendenti dalla scala e dipendenti dalle modalità di sollecitazione). Ovvero, indici in grado di definire l’efficienza strutturale della sezione.
La selezione contemporanea del materiale e della forma può essere effettuata in due modi:
- confrontando gli indici di merito per le varie combinazioni materiale/forma,
- utilizzando opportuni diagrammi di scelta dei materiali.
SCELTA DEL PROCESSO PRODUTTIVO
Si considera il maggior numero di processi e si eliminano quelli che non rispettano i requisiti di progetto. I rimanenti vengono classificati in base ai criteri di tipo economico. Se possibile è conveniente ricercare componenti standard, privilegiare soluzioni produttive semplici e non formulare requisiti più stringenti del necessario.
Un aspetto molto importante del processo è l’identificazione dell’utensile, il quale deve rispondere a determinate caratteristiche ai fini della massima affidabilità:
- precisione,
- durezza,
- resistenza alle sollecitazioni meccaniche e all’usura,
- rigidità,
- stabilità,
- geometrie di taglio ad hoc.