Il bronzo è una lega metallica ampiamente apprezzata per le sue eccezionali proprietà, tra cui la resistenza alla corrosione, la durabilità e la versatilità. Composto principalmente da rame e stagno, con possibili aggiunte di alluminio, nichel e altri metalli, il bronzo trova impiego in una vasta gamma di applicazioni industriali e ingegneristiche.
Le Qualità del Bronzo
Il bronzo "comune" (B14) è un metallo duttile e resistente, inalterabile da sostanze acide e acqua marina. L'aggiunta di alluminio può alleggerire la lega, rendendola più leggera dell'acciaio. Modificando il contenuto di silicio e ferro, si può alterare la sua permeabilità magnetica.
In sintesi, il bronzo è un materiale estremamente flessibile, adattabile a diversi contesti ingegneristici e industriali. È spesso preferito all’ottone quando i carichi o le sollecitazioni sono più gravosi, o quando servono proprietà tribologiche superiori.
Applicazioni Comuni del Bronzo
Grazie alle sue caratteristiche tecniche, il bronzo è ampiamente utilizzato in:
- Ingranaggi ad alta velocità
- Cuscinetti a sfera
- Valvole di dosaggio
- Coclee
Elevata robustezza e resistenza alla corrosione, anche in ambiente marino, lo rendono utile su pompe, valvole e ingranaggi gravosi.
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La fusione del bronzo
Come avviene la lavorazione meccanica del bronzo?
La produzione dei componenti meccanici in bronzo avviene attraverso la fresatura, la tornitura e la stozzatura, processi che impiegano degli utensili da taglio che eliminano il materiale in eccesso (il truciolo) fino ad ottenere la geometria richiesta. Nei metalli morbidi si preferisce utilizzare uno strumento utensile con un basso numero di taglienti, con una velocità di rimozione del materiale in eccesso molto elevata.
Tecniche di Lavorazione del Bronzo
La lavorazione del bronzo e sue leghe abbraccia quasi tutte le tecniche, tra cui:
- Tornitura: Si basa sull’asportazione del truciolo dalla parte in eccesso del pezzo di bronzo. La tornitura del bronzo è una lavorazione chiave quando servono componenti antifrizione e resistenti all’usura, come boccole, madreviti o ingranaggi a vite senza fine.
- Rettifica tangenziale: Viene utilizzata di norma per finiture superficiali fini e tolleranze strette sui componenti richiesti dal cliente.
- Foratura profonda: Esegue fori con rapporto tra profondità e diametro relativamente grande, raggiungendo un rapporto di 150:1.
- Elettroerosione: Metodo non convenzionale che utilizza scariche elettriche per la modellatura complessa di componenti in bronzo.
Consigli per la Lavorazione del Bronzo
In genere, la lavorazione dei metalli morbidi produce un truciolo lungo e filamentoso, consentendo l’impiego di uno strumento utensile con un basso numero di taglienti. Per garantire il miglior risultato:
- Assicurarsi che il pezzo sia ben fissato al mandrino.
- Applicare una generosa dose di lubrificante ad intervalli regolari. Per garantire una qualità superficiale entro i limiti di tolleranza stabiliti nel progetto, consigliamo l’utilizzo di una grande quantità di lubrificante ad intervalli regolari.
- Mantenere una velocità di rimozione del materiale in eccesso molto elevata.
È fondamentale un rompitruciolo efficace e un’avanzamento regolare per evitare trucioli lunghi e adesione del materiale. Valuta l’uso di lubrorefrigerante per migliorare stabilità termica e qualità superficiale, specialmente nelle passate di finitura.
Il bronzo tollera bene filetti di precisione, ma occorre attenzione a bave, radici e imbocchi. Valuta scantonature/sgorbiature adeguate e controlli di circolarità e concentricità.
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Truciolabilità e Materiali da Taglio
Ogni materiale ha caratteristiche proprie e uniche, influenzate dagli elementi leganti, dal trattamento termico e dalla durezza. Questi fattori influenzano notevolmente la scelta della geometria, della qualità e dei dati di taglio da impiegare.
La truciolabilità comprende la capacità del materiale del pezzo di lavorare, l'usura che crea sul tagliente e la formazione del truciolo che si può ottenere. Una "buona truciolabilità" significa generalmente un'azione di taglio indisturbata e una discreta durata del tagliente.
Classificazione dei Materiali (CMC)
Sandvik Coromant ha sviluppato il sistema di codici CMC (Coromant Material Classification) per identificare e descrivere i materiali. Questo sistema tiene conto non solo della composizione del materiale, ma anche del processo di produzione e del trattamento termico, fornendo una descrizione più precisa e raccomandazioni specifiche per migliorare la produttività.
Influenza degli Elementi Leganti
Piccole differenze nella composizione chimica, come quelle tra lo 0,001% e lo 0,003%, possono avere effetti sostanziali sulla lavorabilità. Ad esempio:
- Lo zolfo (S) ha un effetto benefico sulla lavorabilità, formando inclusioni di solfuro di manganese tenero (MnS) che creano uno strato lubrificante tra il truciolo e il tagliente.
- Si, Al, Ca formano inclusioni di ossido che aumentano l'usura.
A chi affidarsi per eseguire lavorazioni meccaniche in bronzo
Diverse aziende offrono servizi specializzati nella lavorazione del bronzo, garantendo precisione e qualità:
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Baldacci
Baldacci produce componenti meccanici in bronzo su progetto fornito dal cliente, garantendo alti livelli di precisione e processi produttivi rapidi grazie a un vasto parco macchine CNC. Siamo specializzati nelle lavorazioni di alta precisione su progetto fornito dal committente e nelle forniture medio/piccole in relazione alle nostre possibilità produttive. Una volta realizzato il componente richiesto, possiamo sottoporlo a trattamenti superficiali e termici per migliorare le sue caratteristiche tecniche o estetiche.
Steel Lavorazioni Meccaniche
Steel Lavorazioni Meccaniche è specializzata nella meccanica di precisione, vantando un parco macchine di ultima generazione e garantendo la massima precisione in ogni fase della lavorazione.
CFP Srl (Centro Foratura Profonda)
CFP Srl è un referente nazionale e internazionale in servizi di foratura profonda, taglio meccanico di metalli e tornitura, offrendo soluzioni avanzate e tempi di consegna brevissimi. Il team tecnico di CFP Srl è perfettamente preparato nel settore della meccanica di precisione e ha un approccio al lavoro innovativo e versatile. Da Cfp Srl siamo esperti di strumentazioni per fare i fori e eseguiamo forature fino ad un massimo mi 20m di lungo.
Tabella Riassuntiva delle Leghe di Bronzo più Usate
Le famiglie CuSn offrono buon compromesso tra resistenza, scorrimento e finitura. È la famiglia “classica” per componenti antifrizione (CuSn6, CuSn8, CuSn10…).
| Lega | Caratteristiche | Applicazioni |
|---|---|---|
| CuSn6, CuSn8, CuSn10 | Buon compromesso tra resistenza, scorrimento e finitura | Componenti antifrizione |
| Bronzi con aggiunte di fosforo | Migliorano elasticità e resistenza a fatica | Molle, lamiere elastiche e contatti |
| Bronzi speciali | Elevata robustezza e resistenza alla corrosione, anche in ambiente marino | Pompe, valvole e ingranaggi gravosi |