Bibbia Tecnologia Meccanica affidabile aggiornata a Giugno 2024., Prove d'esame di Tecnologia Meccanica

Scarica Bibbia Tecnologia Meccanica affidabile aggiornata a Giugno 2024. e più Prove d'esame in PDF di Tecnologia Meccanica solo su Docsity! La rugosità Ra si può misurare attraverso il rugosimentro. E’ possibile misurare Rt con lo stesso strumento? Perché? - La risposta è no. Il rugosimetro è uno strumento prezioso ma serve solo a generare un profilo del pezzo lavorato e misurare la rugosità reale e poi media, non può misurare la rugosità Rt. Semplicemente perché la rugosità teorica può essere calcolata, appunto, solo teoricamente data la vasta gamma di fattori che influenzano poi la rugosità durante i processi di lavorazione tra questi: l’impatto del truciolo sul materiale in lavorazione, il tagliente di riporto e le cricche superficiali e altri fattori. Spiegare quali sono gli effetti degli angoli di registrazione sulla superficie lavorata. Indicare quali altri parametri influiscono sulla rugosità della superficie lavorata, in condizioni di basse profondità di passata si possono trascurare gli effetti degli angoli di registrazione sulla rugosità? - Rispondo per ordine: l’orientamento dell’asse dell’utensile rispetto alla generatrice della superficie in lavorazione è determinato dagli angoli di registrazione. Gli angoli, insieme ad altri fattori come il raggio di raccordo dell’utensile e l’avanzamento ad esempio, influenzano la finitura e la rugosità del pezzo stesso. La rugosità del pezzo dipende da fattori come deformazioni plastiche, ritorno elastico, durezza del materiale, tipo di acciaio dell’utensile. Per finire: no, tali effetti degli angoli di registrazione sulla rugosità non si possono trascurare in condizione di basse profondità di passata Considerare la figura riportata. Spiegare gli effetti dell’angolo alfa (spoglia inferiore) sul processo di taglio. E’ un angolo del profilo o della sezione normale? - L’angolo di spoglia inferiore principale si trova nella sezione normale dell’utensile monotagliente e può variare tra i 5 e i 20 gradi in base al materiale da lavorare. E’ parte della sezione AA del fianco principale su un piano che contiene il tagliente ed è perpendicolare al piano di riferimento, durante la lavorazione questo impedisce che il fianco principale interferisca con il materiale in lavorazione. Inoltre, determina la resistenza all’usura e la robustezza dell’utensile. Commentare l’immagine in figura relativa al processo di stampaggio. In quale fase si raggiunge il picco massimo della forza applicata? - Lo stampaggio è un processo che crea pezzi della forma desiderata deformando il materiale in stampi metallici. Può avvenire a caldo o a freddo, compatibilmente alla deformabilità del materiale. Il processo si svolge in tre fasi: riduzione preliminare della forma del pezzo, cicli di prestampaggio per far defluire il materiale nelle zone laterali dello stampo, e infine passaggio nello stampo finale per eliminare il materiale in eccesso e dare al pezzo la sua forma definitiva. Il pezzo mantiene questa forma fino al raffreddamento finale. Considerando che la fora applicata aumenta gradualmente durante le varie fasi, il picco massimo di forza si avrà nell’ultima dove il materiale andrà a riempire le camere scartabava per ottenere la forma finale. Considerando l’immagine in figura descrivere e commentare le fasi del processo di pressofusione - Il processo di colata in conchiglia a bassa pressione prevede di avere il metallo fuso in un crogiolo riscaldato all’interno di un contenitore sotto la conchiglia il tutto collegato da un tubo di alimentazione. Con l’iniezione di un gas a bassa pressione si fa sì che il metallo fuso risalga nel tubo che collega il crogiolo alla conchiglia riempiendola. Quando poi il metallo si è raffreddato e solidificato viene rimosso il canale in maniera meccanica. Commentare la figura spiegando la differenza tra cono e cavità di ritiro. Quali sono i meccanismi termici alla base della formazione del cono di ritiro - Coni e cavità di ritiro sono difetti che si formano durante il raffreddamento del getto, dovuti alla contrazione del metallo e alla dissipazione del calore. La figura a mostra un ritiro volumetrico dovuto alla dissipazione del calore solo dalla base. La figura b mostra un ritiro volumetrico e un cono di ritiro dovuti alla dissipazione del calore sia dalla base che dalle pareti laterali. La figura c mostra la dissipazione del calore in tutte le direzioni, un ritiro volumetrico e la formazione diuna cavità di ritiro. Spiegare come si interpretano i grafici in figura KT/KM e VB - Il grafico in figura determina la durata dell’utensile. VB e KT/KM indicano il grado massimo di usura ammissibile sul fianco e sul petto dell’utensile, rispettivamente. I valori di VB sono generalmente minori di 1, mentre quelli di KT/KM sono minori di 0,1. Valori superiori possono causare usura anomala o rottura dell’utensile. La relazione di Taylor relaziona appunto la durata dell’utensile alla velocità di taglio. Ogni valore è associato a un materiale diverso e la durata dell’utensile a una certa velocità viene determinata scegliendo la retta corrispondente. Il Modulo di Young è collegato alla pendenza del tratto lineare della curva sigma-epsilon, in un materiale più rigido: il coefficiente angolare della retta è maggiore Nella saldatura per resistenza quale delle seguenti affermazioni è vera: la potenza dipende dall’intensità di corrente Che tipo di prove sono rappresentate ? Prove di durezza Brinell, Vickers, Knoop Quale dei fori in figura si ottiene dopo l’alesatura Foro C Indicare quali materiali per utensili vengono prodotti per sinterizzazione Carburi sinterizzati e ceramici Nella saldatura per attrito, quale delle seguenti affermazioni è vera Risposte corrette: - Regolando la velocità di rotazione e la pressione è possibile incidere sulla modalità di formazione della bava - La potenza termica generata dipende dall’intensità della forza e dal tempo di contatto. Le materozze sono - Elementi presenti nello stampo che evitano i difetti dovuti allo spostamento del baricentro termico. Questi ultimi forniscono in fase di raffreddamento il materiale necessario se si dovesse verificare una contrazione volumetrica durante la solidificazione. Quale affermazione è corretta, relativamente al punto indicato con Punto 4: Rappresenta il punto in cui la sezione del provino comincia a ridursi, da tale punto in poi il materiale si deforma con carichi via via minori Punto 2: La curva non è associabile a un materiale a comportamento fragile. Il punto 2 stabilisce il limite oltre il quale si genera il fenomeno della strizione. Quale informazione si evince dalla figura? L’usura dei carburi sinterizzati è meno sensibile alla velocità di taglio rispetto ai ceramici Spiegare quali sono gli effetti dell’angolo di spoglia superiore Gamma γ sul processo di taglio di un materiale. Per diminuire la forza di taglio l’angolo gamma deve aumentare o diminuire, perché? - Gli effetti di spoglia superiore influenzano la formazione del truciolo e dell’angolo di scorrimento. Per diminuire la forza di taglio l’angolo gamma deve aumentare, ciò favorisce lo scorrimento del truciolo e si diminuisce quindi l’attrito. Nella rappresentazione della forma in terra con i suoi componenti principali, quale affermazione è corretta? Si tratta di un procedimento di formatura in forma transitoria, in tale processo il modello serve per generare le superfici esterne del greggio, le anime si utilizzano per la generazione di cavità interne Quale materiale per utensile monotagliente ha una maggiore resistenza ad usura Carburi sinterizzati Nel processo di deformazione in figura spiegare il meccanismo per cui si genera il fenomeno dell’imbarilimento nel caso del provino cilindrico, se il provino fosse sferico cosa accadrebbe - Il “processo di deformazione” in figura è chiamato fucinatura, processo per cui il materiale viene schiacciato, come in figura, con conseguente diminuzione dell’altezza a favore della sezione centrale. Fisicamente durante lo schiacciamento l’attrito dei cilindri sulle piastre fa sì che il materiale a contatto si sposti più lentamente di quello lateralmente libero favorendo quindi questo fenomeno di “imbarilimento”. Nel caso del provino sferico, per lo stesso motivo descritto prima, la minor presenza di materiale a contatto sulle piastre favorisce uno schiacciamento più uniforme e veloce. Spiegare gli effetti del tagliente di riporto sul cratere e sul labbro di usura - Durante la lavorazione di un pezzo il tagliente di riporto va man mano depositandosi sul tagliente dell’utensile provocando di fatti un’usura al tagliente dell’utensile data dall’adesione stessa. Questo, crescendo durante le lavorazioni, arriverà a rottura creando danni al tagliente sul fianco. SINTESI I test di durezza Brinell, Vickers, Knoop e Rockwell sono metodi comuni per misurare la resistenza dei materiali alla deformazione permanente. Ognuno di questi test ha caratteristiche specifiche che lo rendono adatto a determinate applicazioni e tipi di materiali: Test BRINELL - Penetratore: Sfera di acciaio o carburo di tungsteno. - Carico: Generalmente elevato (500, 1500, o 3000 kg). - Applicazioni: Adatto per materiali più morbidi come l'alluminio, il rame e acciai non trattati. - Misurazione: Si basa sulla misura del diametro dell'impronta lasciata sulla superficie del materiale. Test VICKERS - Penetratore: Piramide diamantata a base quadrata. - Carico: Variabile da 1 kg a 120 kg, rendendo il test adatto per un'ampia gamma di materiali. - Applicazioni: Versatile per testare materiali molto duri o molto morbidi, e anche strati sottili o rivestimenti. - Misurazione: Si misura la diagonale dell'impronta; il numero di durezza è indipendente dal carico applicato. Test KNOOP - Penetratore: Piramide diamantata allungata. - Carico: Leggeri, da 25 g a 5 kg. - Applicazioni: Ideale per materiali fragili, molto sottili o campioni piccoli; spesso usato per analizzare la durezza di componenti individuali in leghe o grani metallici. - Misurazione: Si misura la diagonale lunga dell'impronta, sensibile al carico soprattutto a bassi carichi. Test ROCKWELL - Penetratore: Cono di diamante o sfera di acciaio. - Carico: Due fasi di carico, uno preliminare leggero seguito da un carico maggiore. - Applicazioni: Utilizzato ampiamente nell'industria per la sua rapidità e facilità di utilizzo; adatto per metalli e alcuni tipi di plastiche. - Misurazione: Si misura la profondità di penetrazione del penetratore, non il diametro dell'impronta. In sintesi, la scelta del test di durezza dipende dal tipo di materiale da testare, dalla precisione richiesta, dalla grandezza e dalla forma del campione, e dalla natura dell'applicazione industriale o di ricerca. Vickers e Knoop sono particolarmente utili per misurazioni precise su scala microscopica, mentre Brinell e Rockwell sono preferiti per test rapidi e pratici su materiali più omogenei e in contesti industriali. . Esiste una correlazione tra durezza e carico di snervamento? - Sì, esiste una correlazione e una proporzionalità tra la durezza di un materiale e resistenza al carico di snervamento. . Rottura per FATICA Il fenomeno della rottura per fatica interessa materiali sottoposti a sollecitazioni cicliche o periodiche, in queste condizioni, la parte si guasta a un livello di sollecitazione inferiore a quello in cui si verificherebbe il cedimento sotto carico statico. Questo tipo di sollecitazioni, sia meccaniche che termiche, è comune in componenti come ingranaggi, alberi, molle e matrici, dove l’alternanza tra tensione e compressione può indurre l’insorgere di cricche. Queste cricche tendono a crescere progressivamente ad ogni ciclo di sollecitazione fino a raggiungere una dimensione critica, culminando nella frattura del materiale. Per studiare la resistenza alla fatica dei materiali, si utilizzano test che registrano il numero di cicli necessari a provocare il cedimento, illustrati attraverso curve S-N (S =ampiezze di Sollecitazioni, N = Numero di cicli). Queste curve mostrano la relazione tra l'ampiezza della sollecitazione e la durata del materiale, definendo così la vita utile prevista del componente in condizioni di lavoro specifiche. Materiali come gli acciai presentano un limite di resistenza alla fatica, indicando una soglia di sollecitazione sotto la quale il materiale può sopportare un numero infinito di cicli senza cedere. Al contrario, le leghe di alluminio non esibiscono un limite netto di fatica e la loro resistenza è quindi definita per un dato numero di cicli. La comprensione della rottura per fatica è cruciale non solo per la progettazione di componenti meccanici ma anche per la loro manutenzione e sicurezza operativa, poiché permette di prevedere e prevenire possibili guasti prima che questi si verifichino. Questa analisi aiuta a garantire che i materiali e i componenti siano adeguatamente dimensionati e testati per resistere alle condizioni di servizio a cui saranno sottoposti. . La durezza si definisce come la resistenza che un materiale oppone alla penetrazione da parte di un altro materiale meccanicamente più performante. . Le proprietà tecnologiche - sono quelle che determinano la più facilità o meno a subire determinate lavorazioni. . Le proprietà meccaniche - sono il risultato, e quindi come risponde un materiale, dopo averlo sottoposto a determinate sollecitazioni meccaniche. . In regime di deformazione elastica - troviamo una proporzionalità tra sforzo e deformazione, o meglio il Modulo di Young: questo è il rapporto tra la tensione meccanica applicata (σ) e la deformazione elastica che subisce (ε), secondo la legge di Hooke: 𝐸=𝜎/ε; determina quanto un materiale sia rigido o flessibile. Ad un valore di ‘E’ alto corrisponde un materiale rigido, poco deformabile, viceversa a un valore basso un materiale più elastico o flessibile. Si esprime in(Pa), (MPa) e (GPa). . Il “flow stress” - E’, in breve, il valore del carico di tensione necessario ad iniziare a mantenere la deformazione plastica. Questa fase inizia subito dopo il limite di snervamento del materiale. Dopo di che il materiale non ritornerà più alla sua forma originale, subirà quindi una deformazione definitiva. Il flow stress quindi è il livello di tensione da mantenere per continuare tale deformazione oltre lo snervamento, questo valore varia durante il processo di deformazione a causa dell'incrudimento che rende più duro e più resistente il materiale man mano che aumenta la deformazione. . Si consideri la laminazione a freddo di una lamiera di alluminio ( p=2700kg/m^3) si spessore e larghezza b=1500mm che viene portata a 1.. Calcolare la produzione oraria di materiale sapendo che lo spessore della lamiera in uscita dai rulli di laminazione è di 6mm e che la velocità di uscita della lamiera è di 100m/min Risultato: 2430kg/min Svolgimento: . In un processo di fonderia il modello può essere in: - Legno  Altre possibili risposte esatte: Gesso, Cera, Resine. . Una barra di materiale duttile di lunghezza 280mm e diametro 75 sottoposta ad un carico di trazione pari a 400KN subisce un allungamento elastico pari a 0,21mm; Indicare quanto vale il modulo di Young. Risultato: 120,6GPa Svolgimento: . Calcolo della produzione oraria di materiale: La portata in massa di materiale prodotta dal laminatoio è esprimibile come: . Angoli caratteristici di un utensile mono tagliente. Corrette: - Gli angoli del profilo influiscono sull'entità delle forze di taglio. L'angolo di spoglia superiore determina l'orientamento delle forze di repulsione, di taglio e di resistenza all'avanzamento. - Gli angoli della sezione normale del tagliente si ricavano a partire da una sezione ortogonale al tagliente principale. In particolare l’angolo di spoglia inferiore è responsabile dell’interferenza fra fianco principale e materiale lavorato. - Gli angoli della sezione normale del tagliente principale determinano la robustezza della sezione resistente. In particolare l’angolo di spoglia superiore è responsabile dell’entità della forza di taglio. Un aumento di tale angolo determina una diminuzione della forza di taglio. Spiegazione: Questo è in linea con il fatto che l’angolo di spoglia superiore è responsabile della formazione del truciolo e della resistenza al taglio. Un aumento di tale angolo può portare a una diminuzione della forza di taglio. - Le principali superfici interessati da tale tipo di usura sono due, il lato superiore dell’inserto di taglio e il petto dell’utensile stesso. Per “quantificare” l’entità di tale usura si possono prendere in considerazione più parametri come il volume del cratere stesso, la larghezza o addirittura l’emissione da parte dell’utensile di un rumore più intenso, a tratti stridulo, durante le lavorazioni. Altro fattore, per esperienza, è la presenza sugli inserti di macchie simili a scottature sul tagliente in fase di utilizzo. . Dare una breve descrizione del processo di saldatura TIG. Quali materiali è possibile saldare? - La saldatura TIG utilizza un elettrodo di tungsteno non consumabile. L’arco è protetto da un gas inerte (solitamente argon) che prevenire l’ossidazione del materiale di base e dell’elettrodo. Solitamente utilizzata per acciaio, alluminio, magnesio, rame e le loro leghe. . Considerare la relazione di Ernst Merchant. - L’angolo di scorrimento diminuisce con l’aumentare dell’angolo di attrito e aumenta con l’angolo di spoglia superiore. . Indicare quali sono gli angoli della sezione normale. Spiegare quali sono gli effetti sul processo di taglio dell’angolo di spoglia inferiore del tagliente principale. - Gli angoli della sezione normale sono l’angolo di spoglia e l’angolo di taglio. L’angolo di spoglia inferiore influisce sulla resistenza al taglio e sulla qualità della superficie. Un angolo di spoglia inferiore maggiore riduce la resistenza, ma può compromettere la stabilità del tagliente. . Una barra di materiale duttile di lunghezza 200mm e sezione rettangolare (una lato 20mm e un lato 45mm) sottoposto a un carico di trazione di 250kN e allungamento elastico pari a 0,37mm. Indicare quanto vale il modulo elastico E (modulo di Young). Risultato: 150Mpa