La termodinamica del taglio

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Quanto impatta la fisica nelle lavorazioni per asportazione di truciolo? Più di quanto si possa supporre, in particolare la termodinamica.

Quando si parla di lavorazioni per asportazione di truciolo, si parla di velocità, di potenza, di energia, di calore… ma il collegamento con la fisica classica non è detto venga in mente a tutti. Una branca della fisica che gioca un ruolo chiave nei processi di taglio (ma non solo!) è la termodinamica, tanto che oggi, alla più nota “meccanica del taglio” è sempre più spesso associata la “termodinamica del taglio”.

Termodinamica del taglio: perché?

Il compito della termodinamica del taglio è quello di studiare i flussi termici generati nelle varie fasi della lavorazione. Come è noto, durante una lavorazione per asportazione di truciolo, quasi tutta la potenza assorbita si trasforma in calore. Se si genera calore, la temperatura aumenta. E quindi? Quindi si possono avere diversi problemi se la temperatura, nella zona di taglio, non viene tenuta sotto controllo. I problemi riguardano sia l’utensile, che degrada precocemente, sia il pezzo, che potrà avere una scarsa finitura superficiale, e non rispettare le tolleranze prescritte, sia geometriche che dimensionali. Guardando un po’ più nel dettaglio come avviene lo sviluppo del calore durante il taglio, l’energia introdotta dal lavoro di deformazione plastica, si trasforma, per circa il 98%, in calore, mentre altri “colpevoli” sono i fenomeni di attrito e di deformazione secondaria sul petto dell’utensile, e i fenomeni di attrito sul fianco. Va da sé che, in un’ottica di lavorazioni efficienti, è importante poter ottimizzare i parametri tecnologici, parametri che però vanno ottimizzati tenendo presente la “questione temperatura”, che deve mantenersi entro determinati valori: la meccanica del taglio e la termodinamica del taglio hanno quindi un legame molto stretto!

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