Guida alla Tornitura: Tecniche e Consigli per Legno e Metallo

La tornitura è una tecnica di lavorazione dei metalli utilissima e adattabile a diverse situazioni, ma trova applicazione anche nella lavorazione del legno. Nell’ambito della lavorazione dei metalli, la tornitura è una procedura ampiamente utilizzata e dalla lunga storia. Vuoi sapere come ottimizzare la tornitura e realizzare componenti metalliche perfette? Quando si parla di tornitura è bene precisare che questa non è semplicemente una procedura fine a sé stessa, ma una tecnica adoperabile per realizzare diversi tipi di lavorazioni.

La tornitura è un processo che consente di ottenere pezzi con forma cilindrica o con geometrie complesse tramite l’asportazione di materiale. La funzione del tornio, la macchina utensile usata per svolgere questo procedimento, è dare una determinata forma all’oggetto mediante un’azione di taglio e rimozione del truciolo. Nel primo caso l’obiettivo è la formatura dell’oggetto, nel secondo è la sua foratura o la rimozione di alcune sezioni.

Componenti Fondamentali del Tornio

Un tornio è uno strumento utile che può aiutarti a lavorare il legno o il metallo. Prima di tutto, è composto dal bancale, ovvero la struttura ad assi orizzontali su cui si montano tutti gli elementi. A seconda del modello e delle dimensioni del tornio, il bancale avrà dei supporti da tavolo, o delle gambe di appoggio per il pavimento. In ogni caso, è importante che sia sempre saldamente fissato alla sua base, per evitare vibrazioni e movimenti.

Il vero cuore del tornio è ovviamente la testata motrice, che imprime la rotazione. È dotata di un motore e di un cambio per regolare la velocità, a seconda della fase di lavorazione. Di norma, infatti, si parte con una rotazione a velocità moderata per la sgrossatura, per poi aumentarla quando si passa alle fasi di sagomatura e finitura.

Il mandrino è un elemento in metallo il cui compito è assicurare il legno all'asse rotante. Il mandrino si fissa alla motrice con un dispositivo di serraggio, e al lato opposto ha una ganascia per mantenere saldo il legno.

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La testa mobile è posizionata di fronte alla motrice, dall’altro lato del bancale, e monta una contropunta che fa da appoggio all’estremità opposta del pezzo. La contropunta mantiene il pezzo fermo e in asse, senza impedirgli di ruotare.

La Tornitura dei Metalli

I torni per metalli sono strumenti indispensabili nella lavorazione, modellando le materie prime in componenti di precisione. A prima vista, i torni sono strumenti strani. L'intera macchina è orientata fianco a fianco e il pezzo è in posizione orizzontale. Inoltre, una cosa cruciale da notare qui è che lo strumento stesso non gira. Invece, il pezzo ruota e gli strumenti scivoleranno lateralmente lungo la lunghezza del letto. In poche parole, i torni per metallo non sembrano né funzionano come un normale trapano. Pertanto, può essere difficile per un principiante utilizzarli.

Il processo di tornitura del metallo è molto diverso dal trapano o dalla fresatrice standard. La punta da taglio non girerà, ma si sposterà nel pezzo in rotazione.

Tipi Fondamentali di Torni per Metalli

Esistono tre tipi fondamentali di torni per metalli:

• Tornio a torretta: È comune nei processi di produzione industrializzati.
• Tornio per motori: Il tornio a motore ha tutto, inclusa una testa mobile, una contropunta, una paletta, ecc. Il pezzo in lavorazione si troverà tra la paletta e la contropunta, dove la prima si muoverà e si impegnerà nella parte tagliente.

Utensili da Taglio per Tornio in Metallo

Prima di proseguire e imparare a utilizzare un tornio per metalli, è fondamentale scoprire l'importanza di selezionare gli utensili da taglio giusti. Poiché un tornio per metalli è una macchina versatile, puoi equipaggiarlo con un'ampia gamma di strumenti in base alle esigenze del tuo progetto. Eccone alcuni tipi di utensili per il taglio del tornio dei metalli:

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• Utensile brasato: È composto da uno stelo in acciaio HSS alla quale viene saldato-brasata una placchetta in metallo duro. Questa tipologia di utensile garantisce un’alta resistenza agli urti e alle abrasioni migliorando la durata dell’inserto stesso.
• Utensile ad inserti: È riconoscibile perché composto da uno stelo e un inserto intercambiabile. La forma dello stelo ci viene in aiuto: lo stelo dell’utensile per esterno è di forma quadrata mentre quello per interno è di forma cilindrica. Sullo stelo, generalmente, viene indicata una sigla che rispetta una normativa ISO.
• Barre noiose: Aiutano ad allargare i fori esistenti per i pezzi che si trovano sul tornio. Questo strumento perforerà il legno o il metallo, producendo tagli a tuffo che puoi infilare o levigare.
• Utensili di tornitura esterna: Svolgono un ruolo importante nella rimozione rapida della maggior quantità di materiale. Puoi anche trovare versioni più grezze di questi strumenti per modellare il pezzo secondo le tue comodità. Una volta completato questo processo, lo strumento di finitura farà risaltare la superficie lucida.
• Utensili per filettatura: Sono utilizzati per realizzare filettature interne, come un dado, o filettature esterne come quelle sulle viti o sui bulloni.

Operazioni e Tecniche di Tornitura dei Metalli: Una Guida Passo Passo

La tornitura è una tecnica adattabile a lavorazioni sia esterne sia interne, inclusa la filettatura. Per quanto riguarda le operazioni interne, sono un po’ di meno ma non per questo secondarie. La più importante è senza dubbio la foratura che, come dice il nome stesso, consiste nell’azione perforante dell’utensile da taglio con l’obiettivo di bucare la superficie fino a una certa profondità.

• Nella tornitura esterna si lavora il diametro esterno del pezzo in rotazione per ridurre il diametro e conferire la forma necessaria.
• Nella tornitura interna si lavora il diametro interno del pezzo in rotazione, con un utensile che penetra nella cavità e asporta il truciolo.

Per semplificare le cose ai principianti, ecco una guida passo passo per l'utilizzo di un tornio per metalli:

1. Accensione del tornio per metallo: Innanzitutto, gli utenti devono familiarizzare con le funzioni del pannello di controllo. Dovrebbero sapere come utilizzare il tornio prima di iniziare a lavorarci.
2. Preparazione del materiale: Successivamente, è fondamentale selezionare il metallo giusto per un progetto. Metalli diversi hanno proprietà diverse, che influenzano il modo in cui rispondono al taglio e alla modellatura. I principianti dovrebbero considerare fattori come durezza, lavorabilità e conduttività termica nella scelta dei materiali.
3. Impostazione e selezione dello strumento: Dopo aver preparato il materiale, il passo successivo prevede la scelta degli utensili da taglio adeguati. Considera i requisiti del progetto per trovare gli strumenti necessari per la tornitura, la sfacciatura e la filettatura. Inoltre, assicurarsi di installare e regolare correttamente gli utensili nell'utensile per la massima precisione ed efficienza durante la lavorazione.
4. Impostazione della velocità e delle velocità di avanzamento: I principianti dovrebbero fare riferimento alle specifiche e alle linee guida del tornio per la velocità e le velocità di avanzamento consigliate in base al materiale selezionato.
5. L'arte di affrontare e girare (Sfacciatura e Tornitura): La sfacciatura implica la creazione di superfici lisce sul pezzo in lavorazione mentre la tornitura è il processo di modellatura e stampaggio del metallo.
6. Padronanza del threading (Filettatura): Se il tuo progetto prevede operazioni di filettatura, aggiunge un ulteriore livello di complessità alla lavorazione dei metalli. Poiché sono disponibili diverse varietà di tagli di filo, puoi scegliere quello adatto al tuo progetto.
7. Pulizia e spegnimento: Completare un progetto di lavorazione dei metalli implica molto più che semplicemente modellare il materiale. Come principiante, devi prestare attenzione anche ai ritocchi finali. Inizia rimuovendo sbavature e imperfezioni dalle superfici lavorate. Inoltre, assicurati di spegnere correttamente il tornio per metalli secondo le linee guida del produttore. Garantirà che la macchina sia pronta per l'uso futuro.

Corretto Gioco del Fianco dei Denti degli Ingranaggi di Cambio

Per ottimizzare la tornitura, è fondamentale anche considerare il corretto gioco del fianco dei denti degli ingranaggi di cambio. Per evitare un gioco errato, è necessario considerare quanto segue: Se il gioco è troppo piccolo, gli ingranaggi si consumano maggiormente e si danneggiano. Se il gioco è troppo grande, invece, gli ingranaggi potrebbero non essere in grado di fare presa correttamente, potrebbero scivolare e potrebbero danneggiarsi o usurarsi.

Per impostare correttamente il gioco, è possibile eseguire una prova con una striscia di carta. Si tratta di posizionare una sottile striscia di carta sul lato dei due pignoni e poi farli ruotare. Se il gioco del fianco del dente è corretto, la striscia avrà l'aspetto di una fisarmonica. Se il gioco è troppo ridotto, la striscia non può essere girata facilmente o può addirittura strapparsi.

Finitura e Automazione nella Tornitura dei Metalli

Una fase importantissima che segue alle operazioni di tornitura è la finitura. Per eliminare le imperfezioni è necessario provvedere a una serie di procedure come la smerigliatura, la carteggiatura e la nastratura. Gli operai, infatti, non possono garantire tempi ciclo precisi né accuratezza nei dettagli geometrici, andando quindi a influenzare in maniera negativa il ciclo produttivo. Per questo motivo, ad oggi, l'automazione della sbavatura e finitura dei metalli è la soluzione più efficace. La robotica industriale per fonderia è l'opzione migliore per migliorare le lavorazioni di tornitura e di finitura dei metalli.

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Misure di Sicurezza ed Errori Comuni da Evitare nella Tornitura dei Metalli

L'elemento più critico quando si tratta di utilizzare un tornio sono le misure di sicurezza che i principianti devono adottare. Sono necessari dispositivi di protezione individuale adeguati che comprendano l'uso di protezioni per occhi e orecchie. Inoltre, prestare attenzione è essenziale anche per eventuali schegge e frammenti volanti durante l'utilizzo della macchina. Arrotolare le maniche sopra i gomiti e assicurarsi di rimuovere eventuali accessori, come anelli e orologi. Prestare attenzione quando si ha a che fare con frese, punte e punte affilate.

Anche la scelta del tornio per metallo giusto è molto importante. Quindi, quando ne selezioni uno, assicurati di procurarti un tornio per metalli che abbia più funzionalità di sicurezza in caso di emergenza. L'arresto di emergenza garantirà l'arresto della macchina e proteggerà te e gli altri da ogni possibile incidente.

Risoluzione dei Problemi Comuni con i Torni per Metallo

Utilizzare un tornio per metalli può essere un'esperienza gratificante ma, come qualsiasi macchinario, di tanto in tanto può incontrare problemi. Ecco alcuni suggerimenti per la risoluzione dei problemi che ti aiuteranno a risolvere i problemi più comuni e a garantire operazioni di lavorazione dei metalli senza intoppi:

• Problema: tagli irregolari o finiture ruvide. Ciò potrebbe essere dovuto probabilmente al fatto che non hai fissato correttamente il pezzo in lavorazione o che gli utensili da taglio sono smussati. Risoluzione dei problemi: Assicurarsi che il pezzo sia fissato saldamente nel mandrino del tornio. È possibile affilare o sostituire gli utensili da taglio smussati per mantenere la precisione.
• Problema: vibrazioni eccessive. Ciò potrebbe essere dovuto a un disallineamento dei componenti o a un pezzo sbilanciato. Risoluzione dei problemi: Verificare la presenza di eventuali disallineamenti nei componenti del tornio e correggerli secondo necessità. Inoltre, assicurarsi che il pezzo sia bilanciato prima di avviare il tornio.
• Problema: surriscaldamento degli utensili da taglio. Fluido da taglio inadeguato o velocità di taglio errata. Risoluzione dei problemi: Utilizzare un fluido da taglio appropriato per lubrificare e raffreddare gli utensili da taglio. Regolare la velocità di taglio in base alle specifiche del materiale e dell'utensile.

Materiali per la Tornitura dei Metalli: Caratteristiche e Consigli

La scelta del materiale e la conoscenza delle sue proprietà sono cruciali per una tornitura efficace. Di seguito una tabella riassuntiva dei principali metalli e leghe, con consigli specifici per la loro lavorazione.

Materiale	Caratteristiche principali	Consigli per la tornitura
Acciaio non legato	Tenore di lega max 0.55%.	Massimo avanzamento per rompere e indirizzare il truciolo. Velocità di taglio elevate per evitare tagliente di riporto.
Acciai debolmente legati	Lavorabilità dipende da tenore di lega e trattamento termico.	Qualità e geometrie per acciaio. I meccanismi di usura comuni sono craterizzazione e usura sul fianco.
Acciai fortemente legati	Tenore di lega > 5%. Durezza > 450 HB.	Richiedono resistenza alla deformazione plastica e robustezza del tagliente.
Acciaio Inossidabile (P5.x)	Austenitico è il tipo più comune. Martensitici possono essere lavorati temprati. Duplex (super-duplex, hyper-duplex).	Usare refrigerante per ridurre craterizzazione, deformazione plastica e incollamento. Grande raggio di punta. Utensili con adduzione interna di refrigerante (precisione).
Ghisa	Composto Fe-C con 1-3% Si e >2% C.	Consigliabile utilizzare qualità e geometrie specifiche per ghisa.
Superleghe (HRSA) e Leghe di Titanio	Grande resistenza meccanica, al creep e alla corrosione/ossidazione (es. a base di nichel). Scarsa lavorabilità.	Qualità in ceramica e PVD per HRSA. Non rivestite e PVD per titanio. Applicare sempre refrigerante (volume elevato e ben direzionato). Usura ad intaglio comune.
Metalli teneri non ferrosi	Alluminio, rame, bronzo, ottone, MMC, magnesio.	Usare inserti con posizionamento di base positivo e spigoli taglienti.
Acciaio temprato	Durezza tra 55 e 65 HRC. Alternativa economica alla rettifica.	Qualità in nitruro di boro cubico (CBN) sono le più adatte.

La Tornitura del Legno

Un tornio per legno è uno strumento potente usato per modellare il legno ruotando un pezzo di legno (chiamato blocco) mentre si applicano strumenti da taglio per scolpirlo e modellarlo. La testa di mandrino è la parte che tiene e gira il legno. La maggior parte dei tornitori utilizza legni duri per la loro durabilità e venatura fine. Legni teneri come il pino sono più facili per i principianti ma potrebbero non offrire la stessa qualità di finitura. L'investimento dovrà essere commisurato al tipo di lavoro che intendi fare e dipenderà dai tuoi progetti e dai prodotti che vuoi creare in termini di dimensioni, tipologia, stile, ecc.

Tecniche di Lavorazione del Legno al Tornio

Passiamo ora rapidamente alle tecniche di lavorazione del legno al tornio. Come ben sai, il legno è un materiale naturale e vivo, con delle caratteristiche che lo rendono unico, tra cui la presenza delle vene: le fibre del legno che si sviluppano lungo il tronco. Ci sono due modi principali di posizionare il legno sul tornio:

• posizionarlo lungovena, in modo che le fibre siano parallele al bancale;
• fissarlo controvena: in questo caso le fibre sono perpendicolari al bancale.

Le lavorazioni in barra vengono fatte generalmente lungovena: il ciocco di partenza, rettangolare e allungato, viene trasformato in cilindro tramite la sgrossatura e poi lavorato per dare vita a gambe di tavoli o sedie, ma anche strumenti musicali come flauti, oppure il classico mattarello per stendere la pasta! La tecnica di lavorazione a sbalzo, invece, predilige la tornitura traversovena, a partire da blocchi più corti e tozzi, come ad esempio una sezione di ramo o di tronco. In questo caso, una volta fissato il legno alla motrice, non useremo la contropunta per mantenerlo in posizione. L'obiettivo di questa lavorazione è infatti quella di scavare, creando una concavità proprio nella parte opposta alla motrice. Per farlo, quindi, dobbiamo poter avere una posizione più frontale rispetto alla superficie da scavare e la contropunta ci impedirebbe di raggiungere i punti da lavorare.

Strumenti Base per la Tornitura del Legno

Vediamo infine gli strumenti base per la tornitura del legno. Come vedrai, alcuni di essi sono specifici per la tornitura in barra o a sbalzo, altri invece sono comuni a entrambe le tecniche. Le Gouge sono gli strumenti più versatili. Per principianti o professionisti che vogliono migliorare, investire in un set di utensili per tornio di alta qualità può fare una grande differenza nella finitura e nell'efficacia del lavoro.

• La sgorbia da sgrossatura è lo strumento base per la lavorazione in barra e ha lo scopo di aiutarci a eliminare il legno in eccesso e dare al ciocco la forma cilindrica del diametro desiderato. Questa sgorbia ha una sezione a U molto profonda, proprio per asportare la maggior quantità possibile di legno.
• La sgorbia da scavo, che in inglese viene chiamata "bowl gauge", ovvero sgorbia da ciotola, è invece dedicata alla lavorazione a sbalzo. Ha un corpo a cannuccia con una sezione a U un po’ più stretta rispetto alla sgorbia da sgrosso, ma il suo scopo è lo stesso: eliminare la maggior parte del legno e a creare la concavità della nostra ciotola o piatto. Quando si scava con questa sgorbia bisogna muoversi sempre dall’esterno verso il centro: dalle estremità della ciotola fino al suo punto più profondo.
• La sgorbia per profilare serve invece per realizzare delle lavorazioni più precise. Anche questo strumento si utilizza per le lavorazioni in barra.
• Il troncatore o bedano è uno strumento il cui corpo può avere diverse forme: sezione rettangolare con taglio al centro, sezione a diamante, sempre con taglio al centro, oppure sezione a coltello, con il taglio spostato su un lato. Il suo scopo, in ogni caso, è sempre lo stesso: quello di tagliare.

Guida Pratica all'Uso del Tornio per Legno

La sicurezza viene prima di tutto ogni volta che si utilizza un tornio in legno. Libera l'area di lavoro da ingombri e assicurati che il tornio sia su una superficie stabile e livellata. Una buona illuminazione ti aiuta a vedere i dettagli durante la tornitura. Prima di accendere, controlla che il pezzo di legno sia montato saldamente tra il mandrino e la contropunta o la piastra frontale. Regola il supporto per utensili vicino al legno ma senza toccarlo. Indossa i dispositivi di protezione personale come occhiali e maschera antipolvere.

Posiziona il supporto per gli strumenti il più vicino possibile al pezzo di lavoro, di solito a circa 3 mm di distanza, senza toccarlo. Deve essere appena sotto la linea centrale o leggermente sopra, a seconda dello strumento e del taglio. La maggior parte delle torni per legno ha velocità regolabili. Inizia lentamente, soprattutto se sei alle prime armi, e aumenta man mano che ti senti più sicuro. Assicurati sempre che la tornitura ruoti nella direzione corretta, di solito verso di te sul lato del supporto per gli strumenti per tornitura a destra.

Per la tornitura di mandrino, ottima per realizzare penne, gambe di tavoli e mandrini, tieni ferma la sgorbia o lo scalpello e fallo scorrere lungo il supporto per utensili, muovendolo dolcemente contro il legno in rotazione. Per le nozioni base sulla tornitura di ciotole, monta il pezzo di legno su una piastra frontale o un mandrino. Inizia a modellare l'esterno usando una sgorbia per ciotole, poi svuota l'interno con attenzione. Dopo la modellatura, passa a strumenti o raschietti più fini per lavori di dettaglio. Carteggia mentre il tornio gira a bassa velocità usando grane progressivamente più fini-da grana media (120) fino a grana fine (400 o più).

Errori Comuni e Manutenzione nella Tornitura del Legno

• Impostazioni di velocità troppo rapide: Non iniziare a velocità elevate.
• Angolo dello strumento errato: Questo porta a inceppamenti o superfici ruvide.
• Trascurare la manutenzione: Strumenti smussati possono causare bruciature e tagli scadenti.

Una finitura corretta del progetto con il tornio per legno fa tutta la differenza. Mantenere il tuo tornio per legno in buone condizioni è fondamentale per una tornitura liscia e sicura. Problemi come le vibrazioni durante la tornitura sono spesso causati da un pezzo di lavoro sbilanciato o da parti allentate. Se il motore non si avvia o si ferma a metà uso, controlla prima le connessioni di alimentazione. La tornitura irregolare di solito deriva da strumenti opachi o da una posizione errata del supporto utensile. Se noti problemi persistenti nonostante le soluzioni di base, o se il tuo tornio emette rumori insoliti o vibra eccessivamente, è il momento di consultare un professionista.

Tecniche Avanzate per la Tornitura del Legno

Quando sei pronto a portare il tuo lavoro con il tornio in legno oltre le basi, TechPro CNC offre alcune ottime opzioni per aumentare la precisione e la creatività. Accessori per tornio CNC ti permettono di automatizzare alcune parti del processo di tornitura. TechPro CNC si concentra sulla combinazione delle competenze tradizionali di tornitura del legno con la tecnologia moderna per rendere la tornitura del legno più facile, sicura e precisa per il mercato italiano. Se vuoi imparare le basi del tornio in un modo molto migliore, allora dovresti provare ad acquisire esperienza pratica. Significa lavorare con qualcuno che abbia esperienza nella gestione del tornio. Partecipa ai programmi di apprendistato nella tua zona per acquisire le competenze e diventare un utente esperto del tornio. Inoltre, puoi consultare le risorse online per ottenere informazioni su tecniche avanzate come la lavorazione CNC. Tuttavia, è importante iniziare con le basi e poi passare al livello avanzato, anche questo sotto un’adeguata supervisione.

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