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 03/09/2010

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La forgiatura


Con il termine forgiatura si intende quel processo di lavorazione mediante il quale il pezzo viene formato mediante l’azione di forze di compressione applicate attraverso vari tipi di utensili e stampi. E’uno dei metodi di lavorazione più antichi che l’uomo conosca, risalente, come minimo, al 4000 a.c. e impiegato inizialmente per la produzione di monete e gioielli. La forgiatura più semplice è quella compiuta dal fabbro con martello e incudine, ma la maggior parte dei processi di forgiatura in ambito industriale necessita di stampi e di macchinari, come, ad esempio, presse (Figura 1) e magli. Nella forgiatura, il flusso di materiale e la sua struttura possono essere controllati, in questa maniera si ottengono parti dotate di buone capacità meccaniche, destinate quindi a componenti meccanicamente molto stressati, come bielle (Figura 2), carrelli di atterraggio per aeromobili, alberi per turbine e alberi a gomiti per motori.
La forgiatura può essere condotta sia a freddo che a caldo. Nel primo caso possono essere ottenuti pezzi con buona tolleranza dimensionale e finitura superficiale, ma sono richieste forze di forgiatura (e quindi macchinari) di entità superiore rispetto al caso della forgiatura a caldo, che, di contro, non consente di ottenere la stessa qualità di lavorazione.
La forgiatura può essere condotta sia in stampo aperto (quindi il pezzo viene formato mediante martellamento e rotazione) o, ed è il caso che riguarda la produzione delle bielle, in stampo chiuso. In quest’ultimo caso, il pezzo assume la forma delle cavità di uno stampo sagomato in maniera da riprodurre al negativo il pezzo da creare (Figura 3).
La sottile quantità di metallo che fuoriesce dallo stampo durante la forgiatura ha un ruolo molto importante. Questa infatti si solidifica molto rapidamente, assoggettando il materiale contenuto all’interno delle cavità dello stampo ad alte pressioni, facilitando quindi il riempimento dello stampo.
Tipicamente, l’operazione di forgiatura prevede i seguenti passaggi. Il grezzo viene innanzitutto ricavato, tagliandolo da una barra, e viene alloggiato nello stampo inferiore. Una serie di forgiature successive porta quindi il pezzo ad assumere la sua conformazione finale, passando gradualmente attraverso varie forme intermedie (Figura 4). L’ultimo passaggio consiste nell’eliminazione della bava metallica formatasi in seguito all’operazione di forgiatura.
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 - La forgiatura: 1. Figura 1: Una grande pressa da 3000 tonnellate.
Figura 1: Una grande pressa da 3000 tonnellate.

 - La forgiatura: 2. Figura 2: Bielle ottenute per forgiatura.
Figura 2: Bielle ottenute per forgiatura.

 - La forgiatura: 3. Figura 3: Forgiatura in stampo chiuso.
Figura 3: Forgiatura in stampo chiuso.

 - La forgiatura: 4. Figura 4: I vari passaggi necessari per ottenere una biella.
Figura 4: I vari passaggi necessari per ottenere una biella.

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