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La lavorazione a pressione dei metalli (come ad esempio l'estrusione, lo stampaggio, la fucinatura, la laminazione, la trafilatura, ecc.) è necessaria principalmente per la deformazione plastica dei metalli e per l’attribuzione delle dimensioni geometriche necessarie e della forma desiderata. Con ciò, il metallo viene messo sotto la pressione di uno sforzo, con il quale si creano delle tensioni interne massimali che a loro volta causano e portano al cambiamento della forma del metallo (il movimento del metallo avviene nella direzione di minor resistenza). Lo sforzo viene scelto e calcolato in modo da non portare alla distruzione del metallo. In presenza di tali sforzi lo spostamento degli atomi avviene a distanze considerevoli, superiori alla distanza tra gli atomi nel reticolo cristallino ed essi occupano una nuova posizione di equilibrio stabile. Gli atomi, con ciò, occupano una nuova posizione di equilibrio stabile che porta ad un cambiamento delle proprietà meccaniche e fisiche del metallo.
La deformazione plastica nel metallo si verifica nel momento in cui viene creato un determinato stato di tensione. Con ciò, le tensioni mobili (tangenti) raggiungono un determinato valore, che dipende dalle proprietà del materiale e sono in grado di superare la resistenza interna sui piani di scivolamento o lungo i bordi dei grani del metallo.
Nell'analisi dei processi di lavorazione a pressione dei metalli si utilizzano i seguenti schemi meccanici di deformazione: gli schemi delle tensioni più importanti e gli schemi delle deformazioni principali.
Durante l'estrusione il metallo si trova in uno stato di compressione multilaterale (tutte e tre le tensioni principali σ - compressive). Ad esempio, durante l’estrusione in un contenitore cilindrico, lungo l'asse del contenitore avviene una deformazione di allungamento, mentre lungo gli altri due assi si verifica una deformazione di compressione (fig. 1).
Con la trafilatura lo schema dello stato di tensione è multiforme: lungo l’asse della barra agisce la tensione di trazione, per gli altri due assi (assi trasversali) abbiamo la tensione di compressione (la pressione è da parte dei cilindri, fig. 2).
Con la laminazione e la ricalcatura del metallo lo schema della condizione di tensione è simile allo schema che si ha con l’estrusione, questo a causa della presenza di forze di attrito di contatto: si verifica una specie di compressione multilaterale ma la rastremazione avviene solo attraverso lo spessore del metallo, mentre per la sua lunghezza e la larghezza il metallo «fuoriesce» (nel diagramma di deformazione troviamo un vettore di compressione e 2 di trazione, fig. 3)
Le principali procedure operative di lavorazione a pressione dei metalli:
Laminazione del metallo. Il processo di laminazione consiste nel fatto che il pezzo grezzo, grazie alla forza di attrito tra il metallo e rulli, si allunga nello spazio tra rulli rotanti, la cosiddetta zona di presa, e si comprime. Con ciò cambiano la sezione trasversale del pezzo grezzo e aumenta la sua dimensione longitudinale. Ci sono tre metodi principali di laminazione: laminazione longitudinale, trasversale e trasversal-elicoidale.
|Schema di laminazione longitudinale

1 – rullo superiore; 2 – pezzo grezzo che passa tra i due rulli;
3 – rullo inferiore
|Schema di laminazione trasversale.

1 – rullo superiore; 2 – pezzo grezzo che passa tra i due rulli;
3 – rullo inferiore
|Schema di laminazione trasversal-elicoidale|
Trafilatura del metallo: consiste nell’inserimento del prodotto (pezzo grezzo), con profilo circolare o sagomato, attraverso un canale di forma analoga, che diminuisce progressivamente dal punto di accesso del metallo nella filiera fino al punto di uscita.
Estrusione del metallo. Con l'estrusione il metallo, collocato in un contenitore, viene pressato attraverso l’apertura presente nella matrice e assume la forma della sezione trasversale della matrice.
Laminazione e stampaggio tridimensionale. Con la laminazione la deformazione del metallo avviene tra due percussori. Il percussore inferiore è fisso, mentre quello superiore ha un moto alternativo. A seguito della ripetuta azione di percussione e delle operazioni con il materiale (giri) il pezzo grezzo assume la forma desiderata e le dimensioni del prodotto. Le principali operazioni di laminazione sono: la ricalcatura, la rifollatura, la brocciatura, la trafilatura, ecc.
|Schema del processo di rifollatura||Schema del processo di ricalcatura|
Industria metallurgica
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