Asportazione di truciolo e usura

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L’usura è il frutto dell’interazione fra superfici in moto relativo e interessa direttamente le lavorazioni per asportazione di truciolo.

Al termine usura sono oggi associati significati diversi a seconda del contesto, ma, se il focus è il comparto tecnico-industriale, in accordo con la definizione data dal vocabolario Treccani, va intesa come “Consumo di un materiale per effetto dello sfregamento con altro materiale, variabile a seconda della loro natura e della pressione che l’uno esercita sull’altro; più genericamente, il deterioramento, il logorio che la superficie di un qualsiasi materiale, corpo, oggetto, subisce per effetto dell’uso prolungato”. L’usura è quindi un preciso fenomeno che riguarda la perdita (o la rimozione progressiva) di materiale superficiale, fenomeno che si verifica progressivamente sulle superfici di corpi a contatto, soggette a moto relativo.

Focalizzando l’attenzione sulle lavorazioni meccaniche, l’usura ha importanti ricadute sia dal punto di vista economico, che da quello tecnologico, visto che comporta una alterazione poco prevedibile delle interfacce, con una conseguente influenza negativa sia sul processo produttivo che sulla qualità del prodotto.

In linea generale l’usura provoca un decadimento delle performance di lavorazione ed una dissipazione di energia per attrito, sebbene, in alcuni casi e in condizioni controllate, l’usura sia una sorta di processo di levigatura, e quindi un effetto desiderato, dove lo strisciamento reciproco delle superfici può ridurne la rugosità, rimuovendone i picchi. E’ piuttosto comune trovare attrito e usura associati, se non addirittura confusi, ma, se è vero che si presentano insieme, non hanno una correlazione semplice e univoca: coppie di superfici possono presentare basso coefficiente d’attrito e elevato tasso di usura, o viceversa.

Se la conosci, la puoi controllare

Naturalmente la questione “usura” investe numerosi campi, ma volendo focalizzando l’attenzione sulle lavorazioni meccaniche per asportazione di truciolo, è evidente una interazione fra l’utensile da taglio e il materiale, dove gli utensili da taglio sono soggetti a forze e temperature elevate e a sfregamento, che portano ad una modifica della geometria del tagliente. Questo significa che l’utensile si trova a lavorare in una condizione “sfavorevole”, diversa da quella prevista, che lo “usura” più o meno rapidamente, con effetti importanti sulla qualità della superficie lavorata e sull’efficienza, con conseguenti ricadute sia sui costi della lavorazione che dell’intero processo produttivo.

L’usura è strategica ai fini di un processo produttivo efficiente, non tanto per il fenomeno in sé che, per ovvie questioni fisiche e/o fisico-chimiche, non è eliminabile, ma perché deve poter essere valutata e prevenuta: il controllo può contenerne gli effetti, potenzialmente catastrofici. Il monitoraggio e una corretta gestione sono fondamentali per evitare di compromettere la lavorazione, o perché si sta utilizzando un utensile compromesso, oppure perché si sta rendendo la lavorazione troppo costosa, a causa di sostituzioni dell’utensile troppo anticipate rispetto al decadimento effettivo.

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