I metalli salvo alcune eccezioni non si trovano in natura allo stato puro, ma sotto forma di sostanze composte dalle quali devono essere estratti.
Estrazione dei metalli
I minerali da cui possono essere estratti i metalli possono essere:
- ossidi, composti da metalli e ossigeno;
- carbonati, composti da metallo, ossigeno e carbonio;
- solfuri, composti da metallo e zolfo;
- solfati, composti da metallo, ossigeno e zolfo.
I minerali si trovano nel sottosuolo misti a terra e rocce, quindi vengono prelevati mediante escavazione nelle miniere. Questi quindi vengono trasportati negli stabilimenti metallurgici.
Produzione dei metalli
I momenti essenziali della lavorazione sono i seguenti.
- Arricchimento: sono dei trattamenti meccanici attraverso i quali si eliminano le sostanze estranee. Tali trattamenti sono setacciatura, lavaggio, ventilazione. In questo modo il metallo risulta arricchito.
- Estrazione: si tratta di un procedimento che avviene nei forni in cui si ha l’arrostimento, che elimina ossigeno, zolfo e carbonio; la fusione, che consiste nel fondere il metallo facendo colare la massa fusa nel crogiolo.
- Raffinazione: è un trattamento supplementare che serve ad eliminare le impurità residue.
Le lavorazioni dei metalli
Esistono diversi modi per lavorare i metalli: per fusione, per deformazione plastica e con asportazione di trucioli.
Lavorazione per fusione
Il materiale una volta rifuso, è colato in appositi stampi. Dopo il raffreddamento, i pezzi grezzi ottenuti possono essere impiegati direttamente o sottoposti ad ulteriori lavorazioni.
Deformazione plastica
Questo processo di lavorazione sfrutta la malleabilità del materiale e consente di modificarne la forma. Può avvenire con processi a caldo, con materiali riscaldati in modo da renderli più malleabili e a freddo, utilizzando il materiale a temperatura ambiente.
Fucinatura: si esegue sul pezzo metallico riscaldato.
Stampaggio: può essere eseguito sia a caldo che a freddo, con presse munite di uno stampo mobile e un controstampo fisso in grado di sagomare le lamiere.
Imbutitura: consente di realizzare oggetti che presentano profonde cavità, come lattine metalliche.
Trafilatura: permette la produzione di fili metallici di qualsiasi diametro e consiste di tirare il materiale attraverso un foro sagomato, per mezzo di una pinza.
Laminazione: avviene per mezzo di macchinari chiamati laminatoi. Si producono semilavorati come rotaie e barre.
Piegatura: serve a piegare le lamiere. Si effettua con macchine piegatrici.
Estrusione: si esegue costringendo il materiale, mediante un’adeguata forza di compressione, a passare attraverso un’apertura sagomata.
Lavorazione con asportazione di trucioli
Per realizzare pezzi meccanici di precisione, si usano macchine utensili che asportano trucioli di materiale dai pezzi stessi.
Limatura: può essere eseguita mediante l’impiego di lime di acciaio dentellate che, strofinate sul materiale, asportano piccoli trucioli.
Piallatura: si effettua con la piallatrice.
Fresatura: si realizza utilizzando le fresatrici dove l’utensile ruota e l’oggetto da lavorare è fermo. Con la fresatrice è possibile praticare scanalature di varia forma.
Tornitura: avviene con il tornio, che consente di ottenere oggetti cilindrici o conici.
Foratura: serve per praticare fori di varie dimensioni; si effettua con un trapano.
Molatura: si realizza utilizzando le mole.
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