Oltre ai classici componenti del tornio per legno esistono attrezzi speciali ideati per realizzare intagli e sagomature particolari che con gli accessori comuni non sarebbero possibili. In questa breve guida introduttiva vedremo entrambe le tecniche di tornitura e quali sono gli strumenti più adatti per ciascuna. Vediamo quali sono questi attrezzi speciali e come funzionano.
Componenti Fondamentali del Tornio
Prima di tutto il 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.
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 di legno. La contropunta mantiene il legno fermo e in asse, senza impedirgli di ruotare.
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Un tornio per legno di grandi dimensioni, con una motrice a velocità regolabile e la testa che può essere ruotata, per effettuare lavorazioni trasversali o per pezzi di legno più grandi, supera i 1000 euro di prezzo. Ovviamente 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.
- 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.
Utensili 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.
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- La sgorbia da sgrossatura è lo strumento base per la lavorazione in barra e ha lo scopo, come dice la parola stessa, 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.
- Lo scalpello inclinato è utile per rifinire le superfici e renderle lisce dopo la sgrossatura, ma anche per realizzare incisioni e decorazioni sia nella lavorazione in barra che in quella a sbalzo.
- 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. Una volta che la sgrossatura è finita, è utile segnare con una matita i punti del cilindro in cui vogliamo inserire incisioni e concavità, per poi procedere alla lavorazione.
- 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.
Utensili Speciali per la Tornitura
Oltre ai classici componenti del tornio per legno esistono attrezzi speciali ideati per realizzare intagli e sagomature particolari che con gli accessori comuni non sarebbero possibili. Testa girevole, rotelle e abrasivo in filo sono attrezzi speciali che rendono la tornitura al contempo più facile e più complessa, con affascinanti risultati estetici.
Testa Girevole
La testa motrice in certi torni presenta delle caratteristiche davvero esclusive: può scorrere sul bancale (proprio come la contropunta) ed essere fissata con un rapido sistema a vite sia all’estremità dei tondi, sia in posizione intermedia. Interamente costruita in ghisa, comprende sia l’albero di trascinamento sia il motore elettrico, collegato al primo da un sistema di pulegge alloggiate all’interno del corpo così che la cinghia di trasmissione lavora in posizione protetta. L’albero del mandrino, e qui sta la vera trovata, non è necessariamente parallelo al bancale, ma dispone di un basamento che gli permette di ruotare. Il motore e il castello della punta sono ruotabili di 90° per passare dalla tornitura longitudinale a quella trasversale avendo il pezzo sempre frontale. Il piatto di grosso diametro che va tornito a sbalzo riceve un anello di ferro che permette di ancorarlo all’albero del mandrino.
Nella tornitura a sbalzo, l’utensile può essere appoggiato su un supporto sagomato che svolge la funzione del ventaglio portautensili.
Rotelle che Intagliano
Tra gli attrezzi speciali da tornio troviamo un utensile destinato ad arricchire la texture (in italiano sarebbe l’aspetto superficiale, la trama) della superficie dei pezzi torniti. Si tratta di un massiccio ferro (usiamo il termine per comodità) il cui aspetto ricorda la rotella per i ravioli e che, spinto o guidato contro la levigata superficie lasciata dallo scalpello, ne muta le qualità visuali e tattili creando, secondo varie modalità descritte nel manuale d’uso, strie, spirali, buccia d’arancia e, con l’esperienza, qualsiasi altro tipo di trama la fantasia consigli e l’abilità permetta.
Abrasivo in Filo
Oltre alle rotelle, per modificare la superficie, lo scalpello può essere dotato di ferri in grado di tornire spirali destre e sinstre di passo da 2 a 11 mm: ecco quindi il gambo del candelabro o del bicchiere sottilmente scavati, ecco il manico del cavatappi o l’esterno della scatolina abbelliti da perfette spirali. Ma nelle gole strette di queste decorazioni si entra solo con un abrasivo speciale. Si tratta di una corda di sezione rotonda completamente impregnata di abrasivo che non si strappa e viene fornita in bobine da 15 metri. Può essere dimensionata esattamente in funzione della scanalatura da rifinire e si usa a due mani facendo scorrere il filo nella gola e muovendolo in alto e in basso fino a rendere perfettamente levigata la superficie.
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Utensili per Tornio: Forme e Funzioni
Gli utensili per tornio sono provvisti di impugnatura in legno o plastica antiurto e si suddividono, in funzione della loro forma e delle lavorazioni in: sgorbie, bedani, alesatori, scalpelli, intagliatori.
Sgorbie
Le sgorbie per legno anno la lama curva a forma di U, sono di varia larghezza e curvatura a seconda dell’ampiezza del solco da eseguire; quelle più larghe, si utilizzano per sgrossare il legno nella prima fase di tornitura per renderlo cilindrico; quelle più strette servono per modellare le sagome e le scanalature concave. La velocità di rotazione del pezzo, per l’uso delle sgorbie, deve essere bassa du-rante la sgrossatura e medio-alta per la sagomatura durante la lavorazione. Le sgorbie per tornio legno più adoperate sono larghe 10-15-20 millimetri.
Bedani
Sono utensili per tornio a lama piana e sezione rettangolare; hanno l’estremità tagliata obliquamente e lavorano con un tagliente ottenuto nel senso dello spessore della lama. Servono per sfaccettature e per incisioni più o meno profonde e strette che possono essere poi allargate con gli scalpelli o con le sgorbie. La larghezza della lama varia da 5 a 20 mm e lo spessore in proporzione. Per la maggior parte dei lavori basta quello di larghezza di 15 millimetri.
Alesatori
Hanno spesso l’estremità incurvata verso sinistra; servono per sgrossare e rifinire pezzi concavi; si usano al posto delle sgorbie perché hanno maggiore possibilità di penetrazione nelle cavità. Gli alesatori, che non si trovano facilmente in commercio, si possono costruire sagomando alla mola, barrette di acciaio HSS.
Scalpelli
Sono utensili per tornitura a lama piatta, a sezione trapezoidale o rettangolare e portano all’estremità due tipi di tagliente: dritto e obliquo. Quelli a tagliente diritto sono affilati su una sola faccia con un angolo di taglio di circa 25°; mentre quelli a tagliente obliquo sono affilati su ambedue le facce con angolo di taglio di circa 20°. Gli scalpelli a taglio diritto si usano per rendere cilindrico e liscio il legno precedentemente sgrossato con la sgorbia o per realizzare battute.
Nella tornitura longitudinale, gli scalpelli incidono il legno in direzione perpendicolare all’asse di rotazione e si spostano in direzione parallela ad esso. Nella tornitura trasversale avviene il contrario. Gli scalpelli a tagliente obliquo si usano anche per rifinire le torniture cilindriche sgrossate, ma soprattutto per costruire conicità e modellare superfici convesse. Incidono il legno con una inclinazione di circa 15-20° rispetto all’asse di rotazione. I due tipi di scalpelli si usano facendo ruotare il legno a velocità medio-alte. E’ consigliabile avere a disposizione le misure di 6-10-14-20 millimetri per quelli a taglio diritto e 10-15-20 millimetri per quelli a taglio obliquo.
Intagliatori
Sono utensili da taglio per tornio con punta a lancia e con due angoli di taglio: uno di circa 40° e l’altro di circa 50°. Si usano posizionando sul poggiautensile la parte più larga, servono per tracciare dei solchi poco profondi nelle diverse parti del legno e per eseguire linee ornamentali. L’avanzamento dell’utensile è perpendicolare alla superficie da intagliare. Quando si usano nel senso dello spessore servono per sgrossare incavi profondi che poi si rifiniscono con sgorbia e scalpelli. In questo caso, l’avanzamento ed il movimento dell’intagliatore si eseguono come per i bedani.
La sagoma da eseguire sul pezzo grezzo non si ottiene quasi mai con una sola passata, specie all’inizio. Bisogna cioè sagomare con gli utensili adatti ogni incavo, ogni conicità, ogni bombatura, tratto dopo tratto senza pretendere con una sola passata di eseguire tutta la sagoma.
Angoli Caratteristici degli Utensili
Gli angoli caratteristici affinché un utensile tagli nel migliore dei modi, sono tre:
- A: angolo inferiore di spoglia.
- B: angolo di taglio.
Nella tornitura longitudinale l’angolo di taglio deve variare a seconda della durezza del legno: nel legno duro l’utensile inciderà in P, se è meno duro in P’, e se è tenero in P”. Nella tornitura trasversale l’angolo B è molto minore di A quindi l’utensile non deve essere tenuto con molta inclinazione verso il basso, ma quasi parallelo all’asse di rotazione del legno.
Come si Muovono gli Utensili per Tornio
Tutti gli utensili si usano manovrandoli in senso perpendicolare all’asse di rotazione del legno nella tornitura longitudinale e parallelo in quella trasversale. L’estremità tagliente si sposta a ventaglio, facendo fulcro sul poggiautensile, azionandola dall’esterno verso la parte più interna della cavità da tornire.
Si opera da sinistra verso destra per incavare le sagome rientranti, e da destra verso sinistra per le sagome convesse, sia nella fase di sgrossatura (con le sgorbie) che in quella di sagomatura (con le sgorbie e gli scalpelli).
- Inclinare la sgorbia per tornire le concavità maggiori.
- Ruotare leggermente la sgorbia a ventaglio per incavare.
- Inclinare lo scalpello a taglio obliquo per tornire la parte sferica usando la porzione del tagliente sopra il tratteggio e non la punta.
- Avanzare il bedano o l’intagliatore per scavare il solco.
- Inclinare lo scalpello a taglio obliquo per tornire la parte sferica usando la porzione del tagliente sopra il tratteggio e non la punta.
Le frecce indicano la direzione dello spostamento degli utensili.
Angoli di Incidenza e Taglio
L’angolo di spoglia inferiore o di incidenza è l’angolo formato dalla direzione dello spigolo di taglio inferiore del tagliente e la verticale passante per il punto di tangenza utensile-legno. È l’angolo di miglior posizione che deve avere l’utensile per favorire la sua penetrazione nel legno.
L’angolo di taglio è quello che sopporta lo sforzo di taglio e dalla sua ampiezza dipende la maggiore o minore capacità di penetrazione dell’utensile nel legno. In quasi tutti gli utensili, è di 20°- 30°.
L’angolo di spoglia superiore favorisce il distacco del truciolo dal legno ed è formato dalla direzione individuata dalla parte superiore dell’utensile di taglio e la orizzontale passante per il punto di tangenza utensile-legno.
Ai fini pratici l’angolo più importante è quello di taglio. Quando l’utensile è posizionato in modo da avere l’angolazione di lavoro teorica, esso taglia meglio, estrae più truciolo che è continuo, si “sente” penetrare con maggiore facilità nel legno e non lo scheggia; sarà l’esperienza a suggerire la migliore posizione.
Angoli dei Principali Utensili da Taglio
Le sgorbie hanno la lama curva a forma di U, sono di varia lunghezza e curvatura. I bedani hanno lama piana a sezione rettangolare. Gli alesatori hanno l’estremità incurvata verso sinistra e servono per sgrossare e rifinire pezzi concavi. Gli scalpelli hanno lama piatta a sezione trapezoidale. Gli intagliatori presentano la punta a forma di lancia con due angoli di taglio.
Gli angoli indicati sono quelli di taglio dei vari utensili; la loro ampiezza è:
- per le sgorbie di 20°-30°
- per gli scalpelli con tagliente dritto di 20°-30°
- per gli scalpelli con tagliente obliquo di 20° se usati di punta e di 60-70° se usati di profilo
- per i bedani di 20°-30°
- per gli intagliatori di 0-5° se usati di punta oppure 40° se usati di profilo
Affilatura degli Utensili per Tornio
Gli utensili da tornio per legno sono costruiti in acciaio forgiato ad alta resistenza e temperati. L’affilatura degli stessi consiste nel costruire l’angolo di taglio ideale (da questo dipende la maggiore o minore capacità di penetrazione dell’utensile) e la migliore resa nell’estrazione del truciolo. L’ampiezza di questo angolo non deve superare certi valori, altrimenti il filo del tagliente diventa troppo sottile e soggetto a rottura.
Meglio taglia l’utensile, più rifinito viene il lavoro e meno contraccolpi riceve l’operatore. C’è una certa tolleranza nei valori dell’angolo di taglio perché gli utensili per legno si usano a mano libera.
L’ideale molatura degli utensili sarebbe quella con la mola ad acqua perché quelle a secco (al corindone, al carburo di silicio, ecc), a causa del calore sviluppato per attrito, provocano il rinvenimento del tagliente con conseguente perdita di durezza dell’acciaio. Se non si dispone di mola ad acqua, si abbia cura di bagnare spesso con acqua l’estremità dell’utensile e di applicare una forza di contatto molto delicata per evitare il surriscaldamento dell’acciaio. Quando ciò accade, il filo del tagliente diventa scuro ed allora bisogna asportare con la mola tutta la parte annerita e ricominciare la molatura.
Dopo la molatura si passa all’operazione di affilatura: è una operazione delicata perché non bisogna modificare l’angolo di taglio o addirittura eliminare la vivacità del filo del taglio.
Molare e Affilare
La molatura dell’utensile per tornio si esegue con la mola ad acqua per evitare il surriscaldamento del metallo con la conseguente perdita della tempera. L’operazione si effettua con passate delicate e ripetute.
Dopo la molatura si passa all’affilatura che si esegue strofinando il filo dell’utensile (da un solo lato) sull’apposita pietra ad olio a gradazione fine. In tal modo si eliminano le rigature provocate dalla mola.
Velocità di Taglio
La velocità periferica, dipende sia dal diametro del pezzo che dal numero di giri che esso compie in un minuto. Considerando fisso il numero di giri notiamo che al ridursi del diametro del pezzo, durante le varie passate di tornitura, diminuisce la velocità periferica. La velocità periferica con la quale il pezzo incontra l’utensile deve rimanere costante durante la lavorazione.
Ma ciò non può accadere perché il pezzo si riduce di diametro per effetto delle successive passate e di conseguenza anche la lunghezza della circonferenza esterna si riduce. Ne consegue che, dovendo rimanere costante la velocità di taglio, dovrebbe aumentare il numero dei giri del pezzo. Si ripristinano le condizioni aumentando la velocità di rotazione.
Avanzamento e Profondità di Taglio
È il moto traslatorio che si imprime all’utensile, spostandolo sulla piastra poggiautensile, nella direzione parallela all’asse di rotazione del pezzo. Ad ogni giro di esso, l’utensile dovrà essere spostato, da destra verso sinistra e viceversa (o ruotato a ventaglio nello stesso verso) di un certo numero di millimetri. La velocità di avanzamento dipende dalla destrezza dell’operatore, dall’utensile, dalla sagoma da eseguire e dal tipo di legno.
È data dalla quantità di truciolo asportato dall’utensile a ogni passata e varia in funzione della durezza del legno, del diametro da tornire, dal grado di affilatura dell’utensile e dalla potenza installata nel tornio. In genere la profondità di taglio non dovrebbe superare un centimetro per passata, può aumentare al crescere del diametro del pezzo e diminuire al ridursi di esso.
Nell’eseguire torniture longitudinali gli utensili non devono investire il legno in direzione perpendicolare all’asse di rotazione, ma tagliano le fibre avendo una certa inclinazione verso destra e sinistra con un movimento a ventaglio.