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Titolo: Caratteristiche alluminio VS acciaio

Premetto che non sono un ingegnere e  quindi sono completamente ignorante in materia:
sto realizzando una piccola fresatrice CNC attingendo da varie fonti e cercando di fare 
un  oggetto che possa servire a fare delle piccole lavorazioni su legno o alluminio. Vedo 
che la maggiorparte delle macchine che vengono illustrate in rete, sono costruite in 
alluminio nelle varie parti ma non ho ne mai visto (o visto in rarissimi casi)di fatte un 
ferro. Io mi trovo meglio con il ferro in quanto ho una ditta, con cui ho parecchio 
feeling, che mi realizza tutti i pezzi su ferro tagliati a laser con ottimi risultati. Il 
tutto verrà fatto con incastri maschio femmina precisi che andrammo quindi saldati  Il 
mio problema/dubbio sono gli spessori: corpi macchina fatti in piastre di alluminio p. es 
da 20 mm come potrebbero essere "rimpiazzati" con  piastre di ferro che mantengano le 
medesime caratteristiche  meccaniche intese come flessione e rigidità( perdonate i 
termini forse non corretti...) quindi che spessore dovrebbe avere il ferro?
Ovviamente c'è alluminio ed alluminio come ferro e ferro ma a me serve una risposta "di 
massima " che mi permetta di comprendere a grandi linee i range di misura sui quali devo 
ragionare.
 
Grazie  e buon natale a tutti !
 
-- 
Franco
 
 

 di misura sui quali devo ragionare.
 
Faccio un esempio pratico, molto semplice, valuta tu se applicbile al 
tuo caso.
 
Abbiamo una putrella su due appoggi, e ci mettiamo sopra un peso, messo 
al centro.
 
La putrella si abbasserà di un tot, quindi parliamo di flessione.
 
La formula per trovare questo tot, nel caso di acciaio, sarebbe:
 
0,0052 * (P * L * L * L) / (I * E)
 
Dove:
P = Peso
L = lunghezza della trave
I = Momento di inerzia
E Modulo elastico
 
Passando all'alluminio, con trave-piastra-o quel che l'è di pari 
dimensioni e forma, rimane quasi tutto uguale.
Cambia solo la E, che nell'acciaio è 2.100.000 mentre nell'alluminio 
scende a circa 700.000
 
La mia ignoranza aritmetica è forse maggiore della tua, quindi a te 
scoprire se un valore minore della E è vantaggioso o svantaggioso:-)
 
Rimane poi da valutare, per quello che serve a te, come si comportano 
questi pezzi, tagliati a laser, pur con incastri precisi, nel momento  
in cui li vai a saldare.
Non dico che si comportino come una biscia, ma potrebbero esservi micro 
movimenti che sviliscono quella che dovrebbe essere la precisione di 
una fresatrice CNC.
 
-- 
Fabbrogiovanni


Non lo fare. Una CNC che si rispetti deve garantire delle tolleranze di lavorazione centesimali... per cui tutti i pezzi devono a loro volta provenire ma fresatrici CNC. Come dice giustamente il Fabbro, quando i pezzi li hai saldati  addio precisione.
Certo, li puoi fare anche di ferro saldati... a condizione che tutte le sedi poi tu le rifinisca alla fresatrice CNC. Per cui, a quel punto, tanto vale farli di anticorodal o ergal, che si lavorano meglio del ferro.
 
 
Giovanni 

 fresatrice CNC.
Terni conto che tutto quello che andrà fissato alla struttura saldata avrà dei margini 
per la regolazione quindi semmai il grosso del lavoro sarà da fare in sede si 
regolazione.
 
-- 
Franco
 
 

 lavorano meglio del ferro.
Come dicevo  a Fabbro, sulle varie piastre saranno previsti dei margini di regolazione  
che sfrutterò per il setup finale. Tutti i componenti che andranno imbullonati alla 
struttura (supporti delle guide di scorrimento, flange dei cuscinetti per le guide a 
ricircolo) avranno una leggera asolatura che mi permetterà una minima regolazione per 
limitare le deformazioni strutturali. Diciamo che ho gia fatto fare dei provini di taglio 
con asolature precise e devo dire che la precisione con cui mi vengono fatti i pezzi 
(sicuramente non centesimale, ovvio) è notevole quindi con una saldatura attenta  e non 
brutale "forse" limiterò l'effetto biscia ...
 
-- 
Franco
 
 


 
Parti col piede sbagliato,macchine utensili costruite in "alluminio" 
sono macchine di pessima qualita',in acciaio(non ferro,il "ferro" di 
fatto non esiste)non ne costruiscono se non per hobbisti con poche 
pretese,una buona macchina deve (dovrebbe...) essere costruita in ghisa 
stagionata all'aperto per almeno 6 mesi,ma a quanto pare nessuno o quasi 
usa la ghisa stagionata,immagino per una questione di costi di 
lavorazione,l'alluminio si lavora facilmente,la ghisa no...
 
quanto all'effetto "biscia",tieni presente che l'alluminio risente 
moltissimo delle variazioni di temperatura,quindi una macchina 
"piazzata" a 20 gradi,molto probabilmente falsera' i pezzi a 16/18 
gradi(parlando di centesimi ovviamente),parlo per esperienza 
diretta,anni fa' revisionavo completamente macchine per lavorazione 
legno per rivenderle ai cinesi,le pagavano quanto una macchina nuova ma 
in alluminio,vedi tu.
 
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> le deformazioni strutturali. Diciamo che ho gia fatto fare dei provini
 
 
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  doppia faccia.
 
Tutto si puo' fare,ma ribadisco,ne vale la pena?
 
 
 

 Tutto si puo' fare,ma ribadisco,ne vale la pena?
 
Assolutamente si, alla passione non si comanda
 
-- 
Franco
 
 


 
Per completare quanto già osservato dal Fabbro:
un modulo di elasticità di 1/3 significa che, a parità di sezioni 
utilizzate, la deformazione del pezzo in alluminio sarà 3 volte quella 
dell'analogo pezzo di acciaio.
Poi però devi tener conto anche del diverso coefficiente di dilatazione 
lineare dovuto alla temperatura: l'alluminio (ottimo conduttore di 
calore) si dilata il doppio dell'acciaio.
 
Ovviamente stiamo parlando di leghe di alluminio, altrimenti l'alluminio 
puro sarebbe troppo tenero per farci qualcosa di strutturale.
 
 
Gianluca

 dilata il doppio dell'acciaio.
 Quindi l'utilizzo di dell'acciaio è migliorativo rispetto all'alluminio (salva la 
difficoltà maggiore nelle lavorazioni meccaniche).
 
-- 
Franco
 
 


 
Ovviamente sì, se il pezzo deve essere poco deformabile e resistente.
 
Gianluca

Io se proprio dovessi farla in acciaio perché me lo regalano, eviterei assolutamente saldature. Avrai un peso importante e non potrai mettere due punti qua e là ma dovresti fare generose saldature ritrovandoti una geometria svergolata. Mica parlo di centesimi, ma tanti decimi. 
Considera poi che tanto peso lo devi muovere con motori importanti, alte coppie, risonanze. La precisione geometrica e importantissima e non so come riusciresti a correggerla con asole. 
Non
Mi intendo e non ho idea della precisione di un taglio laser. 
L'ideale sarebbe che una volta tagliati i pezzi fossero poi rilavorati da una cnc seria (un buon centro di lavoro), spianati e ricavati fori, filettature e spinature per un preciso assemblaggio senza saldature. 
Poi mi pare che siano necessari anche dei cicli termici per per distendere il metallo. Per esempio i basamenti in acciaio si saldano, si distendono termicamente e poi si rettificano. 
Anche le Cnc un po' belle fatte con pezzi pieni e non con profilati sono in alluminio perché è molto più facile realizzare le lavorazioni di precisione senza dovere disporre di macchinari esagerati. 
Questi i miei due cents. 
Comunque se hai passione e entusiasmo provarci è bello a prescindere dal risultato. 
 
 

 provarci è bello a prescindere dal risultato. 
Infatti è quello che mi muove, sono un curioso per natura... :-Z
 
-- 
Franco

 Allora se devo rilavoralo completamente lo faccio in alluminio, no ? :-)
 
Che è quello che fanno tutti, forse un motivo c'è .... :-)
 
Sicuramente già lo conosci, altrimenti ti consiglio di frequentare questo forum dove trovi non solo opinioni ma certamente esperienze di chi ci ha già provato
 
http://www.cncitalia.net/forum/index.php?sid=fa6891e7175821f8444dbd25f06167bc