Opzioni di produzione e applicazione di prodotti semilavorati in ingegneria meccanica

I prodotti semilavorati o pre-assemblati sono componenti molto importanti nel settore. Sono la fase intermedia tra le materie prime e il prodotto finale finito. Pertanto, sono importanti per molte aziende nella fabbricazione dei loro prodotti. Senza prodotti semilavorati, le aziende dovrebbero lavorare le materie prime per i loro prodotti stessi. Questo articolo spiega come vengono fabbricati i prodotti semilavorati e dove vengono utilizzati.

Cosa sono i prodotti semilavorati?

I prodotti semilavorati - detti anche pre-assemblati - sono materie prime lavorate o prodotti intermedi tra materie prime e prodotto finale. Le materie prime sono materiali che provengono direttamente dalla natura e non sono soggette ad alcuna lavorazione. Non appena la materia prima viene lavorata, viene caratterizzata come un prodotto semilavorato. I prodotti semilavorati sono generalmente costituiti da un solo materiale realizzato in forma grossolana. Non appena vengono eseguite ulteriori fasi di produzione, per esempio per creare una forma specifica, vengono indicati come pezzi grezzi. I prodotti semilavorati possono essere realizzati in metallo (acciaio, rame, alluminio), plastica o altri materiali.

Processi di produzione e lavorazione di prodotti semilavorati

I prodotti semilavorati vengono realizzati, ad esempio, attraverso i seguenti processi di produzione:

forme primarie

Il principale processo di produzione della formatura è il primo passo nella produzione di prodotti semilavorati. Lo standard DIN 8580 definisce le forme primarie come il primo gruppo principale di processi di produzione e le divide in otto sottogruppi aggiuntivi. Durante il processo di formatura primario, un materiale senza forma (materia prima) è stato trasformato in un corpo sagomato. La formatura primaria viene utilizzata nella tecnologia di produzione per produrre la forma iniziale di un materiale e, per esempio, per garantire la coesione del materiale. Oltre alla pressatura, allo stampaggio a iniezione e all’estrusione, esistono numerosi altri processi di stampaggio primari.

Durante la pressatura, un materiale stampabile (per esempio polvere metallica, granulato di plastica) viene modellato mediante applicazione a pressione. Nella maggior parte dei casi, il componente creato viene successivamente sottoposto a trattamento termico per solidificarlo o indurirlo ulteriormente.

L’estrusione può essere utilizzata per creare componenti con profili continui, come tubi o aste. Un materiale prevalentemente plastico viene pressato attraverso un ugello di formatura applicando pressione e temperatura, ottenendo così l’aspetto desiderato.

Lo stampaggio a iniezione è particolarmente adatto per le materie plastiche. Il granulato disponibile come materia prima deve essere plastificato durante il processo, ovvero viene portato in uno stato fluido mediante riscaldamento. Questo cosiddetto materiale fuso viene quindi iniettato nello strumento di stampaggio a iniezione, dove si raffredda e viene successivamente sformato. La cavità all’interno dello strumento di stampaggio a iniezione determina anche la forma finale del pezzo in lavorazione.

Ulteriore lavorazione: lavorazione a macchina di prodotti semilavorati

I prodotti semilavorati vengono spesso ulteriormente lavorati mediante lavorazione a macchina o formatura. Secondo DIN 8580, la formatura è un gruppo principale separato di processi di produzione. La lavorazione meccanica fa parte del gruppo principale di taglio. La lavorazione meccanica è uno dei processi di produzione più importanti nel settore industriale. Il seguente esempio per la produzione di un tubo in alluminio preciso descrive varie fasi di produzione. In una prima fase, viene selezionato il prodotto semilavorato finito. I tubi in alluminio sono prodotti semilavorati classici. Possono essere facilmente procurati. Possono avere dimensioni standardizzate o avere già dimensioni adattate alla loro effettiva applicazione. Ciò è particolarmente rilevante se è fondamentale rispettare gli standard. In caso di dimensioni standardizzate, in una fase successiva, il tubo in alluminio viene tagliato alla lunghezza desiderata del prodotto finale.

Ora viene lavorato a macchina: è possibile praticare fori per il montaggio o le connessioni. Inoltre, le estremità del tubo possono essere appiattite mediante fresatura per fornire una migliore tenuta o fissaggio. A seconda dell’applicazione, può anche essere utile tagliare una filettatura nel tubo con un utensile da taglio per filettatura. Dopo la lavorazione a macchina, può seguire un trattamento superficiale per proteggere il tubo dalla corrosione e da altre influenze esterne. Alla fine, saranno eseguiti il controllo qualità e il montaggio con componenti aggiuntivi.

Potenziali applicazioni per prodotti semilavorati

I prodotti semilavorati vengono utilizzati nell’ingegneria meccanica, ad esempio come componenti di precisione. I componenti fabbricati con precisione possono essere prodotti usando pezzi grezzi come tubi, lamiere metalliche o aste e possono essere usati in macchine e sistemi meccanici. I prodotti semilavorati sono anche idonei come componenti strutturali come telai o alloggiamenti.

Nell’esempio seguente, un carrello di trasporto del pezzo in lavorazione montato da una serie di sezioni in alluminio:

Le sezioni in alluminio possono essere lavorate a macchina. Inoltre, sezioni e accessori in alluminio possono essere configurati presso MISUMI e quindi ordinati in modo appropriato. Questa opzione riduce il numero di fasi di sviluppo.

Nella prima fase, è importante verificare se le sezioni in alluminio possono sopportare la massa degli oggetti di trasporto. Ulteriori dettagli sulla valutazione dei componenti principali di questo esempio sono disponibili in questo link.

Nell’indice Web MISUMI sono disponibili ulteriori informazioni sul calcolo della deflessione e della capacità di carico delle sezioni in alluminio offerte da MISUMI.

È possibile trovare esempi di design più interessanti nella nostra Libreria inCAD.

Prodotti semilavorati presso MISUMI

MISUMI offre una varietà di prodotti semilavorati realizzati con vari materiali:

• piastre di metallo, adattabili anche a varie applicazioni
• barre tonde, aste e tubi
• angoli e acciai sagomati
• prodotti semilavorati in plastica (piastre, lastre, coperture)

Le piastre metalliche sono un prodotto semilavorato essenziale nell’ingegneria meccanica. Possono essere utilizzate come base per strutture portanti o tavole di montaggio oppure possono essere ulteriormente trasformate in alloggiamenti e componenti della macchina.

MISUMI dispone di piastre di metallo realizzate in una varietà di materiali, ad es. alluminio, acciaio e rame. Ci sono prodotti per ogni applicazione grazie a un’ampia varietà di design (piastre, blocchi, forma a L, blocchi concavi, blocchi rotondi, barre piatte).

Oltre alle piastre di metallo non lavorate, generalmente sono disponibili anche piastre metalliche lavorate e parti in lamiera. Qui, un importante lavoro preliminare, come un primo trattamento superficiale, è già stato completato in anticipo. Questo è disponibile per le piastre di base per il montaggio, le piastre di montaggio e le staffe. Le barre tonde possono fungere da base per assali, alberi e bulloni. Oltre a molte altre aree di applicazione, i tubi sono installati in vari settori per il trasporto di liquidi e gas. MISUMI dispone di tubi, aste e barre tonde che possono essere liberamente configurati in termini di lunghezza e diametro, garantendo un elevato grado di precisione. Sono disponibili versioni in metallo e plastica.

Oltre alle piastre di metallo, ci sono anche piastre in plastica, dischi in plastica e coperture. Oltre al metallo, i sottogruppi in plastica sono uno dei materiali più importanti. Possono essere utilizzati come materiale isolante per proteggere i componenti elettrici o come coperture per proteggere da influenze e danni ambientali. I sottogruppi in plastica sono disponibili in un design trasparente e non trasparente con opzioni aggiuntive come i fori. Sono inoltre disponibili le seguenti piastre in ceramica o connessioni di ispezione visiva.

Altri prodotti semilavorati offerti da MISUMI sono angoli liberamente configurabili e acciai sagomati, in particolare angoli con forma a L, acciai con profilo a U o profili a trefoli in acciaio e casse metalliche. Gli angoli sono adatti, per esempio, per il rafforzamento e la connessione di elementi strutturali o per il trasporto di carichi pesanti (acciaio sagomato). I prodotti semilavorati in acciaio con profilo a U realizzati in alluminio sono disponibili in lunghezze da 30 a 1.000 mm e numerose larghezze e resistenze. Possono essere forniti con fori di montaggio. Le casse metalliche sono disponibili in dimensioni liberamente configurabili, comprese le corrispondenti piastre di montaggio in acciaio inossidabile sagomato.