Ferro e acciaio nella metalmeccanica

Il ferro e l'acciaio nella metalmeccanica sono la materia prima. Senza questi elementi sarebbe impossibile fornire pezzi e componenti agli altri settori che la metalmeccanica rifornisce, come l'automotive, l'aerospaziale e il manifatturiero, tra gli altri. Come sono i metalli che si lavorano? Che forma devono avere per poter essere inviati ad altri settori?

Il ferro, il metallo più importante

Quando parliamo di ferro e acciaio nella metalmeccanica, il ferro è senza dubbio l'elemento principale. Non solo come ferro propriamente detto, ma anche tutti i suoi derivati e le sue leghe. Questo metallo ha caratteristiche molto particolari: ad esempio, si ossida facilmente ed è più duro del rame. La sorprenderà sapere che il ferro è il metallo più utilizzato nell'industria delle lavorazioni meccaniche: il 90% di tutto il metallo è ferro.

Dopo l'alluminio, il ferro (abbreviato Fe) è il secondo metallo più abbondante sulla Terra. La produzione di ferro è la più abbondante, perché gli ossidi possono essere fusi con il ferro a temperature elevate in forni speciali nei quali si impiega un residuo del carbonio. Infatti il ferro si trasforma in acciaio nello stesso forno in cui si fonde il ferro puro. Il 98% del ferro si trasforma in acciaio, la restante percentuale viene utilizzata come ghisa e ferro battuto. Come si producono il ferro e l'acciaio nella metalmeccanica?

Così si produce il ferro

Il ferro si estrae dalla crosta terrestre, da altri minerali e ossidi come la magnetite. Per prima cosa si estraggono questi minerali e poi si effettua una separazione (per magnetizzazione o per densità) del ferro. Quindi si forma un agglomerato che passa in un forno a temperature elevate, dove il metallo si trasforma in ghisa d'altoforno e poi in acciaio. L'acciaio altro non è che una lega di ferro con carbonio.

Il ferro con un contenuto di carbonio compreso tra il 2 e il 4% si utilizza come ghisa. Nella sua miscela contiene silicio, manganese, fosforo e zolfo e ha la particolarità di ossidarsi facilmente. Il ferro in questo stato si trova in oggetti di uso quotidiano come cerniere, inferriate e alcuni mobili.

Il ferro e le sue leghe

Come anticipato, la principale lega del ferro è l'acciaio che, mescolato con altri elementi, dà origine ad altre leghe. Oggi l'acciaio è il metallo più utilizzato. Lo troviamo, ad esempio, per proteggere le strutture edili perché conferisce grande robustezza; si impiega anche nei binari ferroviari e nelle strade, oltre che nei veicoli e in altri oggetti di uso domestico.

Quando il ferro viene legato al carbonio per formare l'acciaio, migliorano la durezza e la resistenza del materiale. Esiste una versione resistente alla ruggine, che non è altro che l'acciaio inossidabile. L'acciaio inossidabile è la lega di ferro con carbonio e l'11% di cromo. L'acciaio inossidabile si trova facilmente nelle macchine utensili, generalmente nell'industria alimentare, perché, come indica il nome, non si ossida. Ad esempio, le fabbriche che producono alimenti utilizzano macchine come le insaccatrici, realizzate in acciaio inossidabile. E le conserve? Il pesce sotto sale richiede macchine che non si ossidino facilmente a causa della salamoia. L'acciaio inossidabile è preceduto da tre cifre: AISI 304 e 316. Uno è più resistente dell'altro.

D'altra parte, l'acciaio può essere mescolato con altri elementi per formare diverse leghe. Questi sono:

• Manganese
• Cromo
• Molibdeno
• Nichel
• Tungsteno
• Vanadio

Ferro e acciaio nella metalmeccanica: come si lavorano?

Il ferro e l'acciaio nella metalmeccanica possono presentarsi in diversi formati e forme. Per ottenere queste forme è necessario che i metalli grezzi vengano sottoposti a diversi processi di lavorazione.

Lamiere

Le lamiere sono piastre di metallo, di diverse dimensioni e spessori, che costituiscono una parte fondamentale dell'industria. Troviamo queste lamiere come rivestimento delle macchine utensili, per fabbricare componenti di automobili e aerei o per la realizzazione di mobili e porte. Le lamiere si lavorano nelle presse piegatrici seguendo processi di formatura e deformazione.

Le più usate sono le lamiere in acciaio inossidabile e in acciaio al carbonio.

Profili

Altri pezzi che si ottengono dal ferro e dall'acciaio sono i piatti, gli angolari e i profilati. Si tratta di pezzi di metallo con forme specifiche che si possono lavorare nelle presse piegatrici e in altre macchine, come quelle da taglio.

Tubi

I tubi sono lamiere che vengono deformate in modo da curvarle completamente. Per farlo servono macchine come la curvatrice. I tubi sono cavi; i pezzi pieni sono barre, e quelle più sottili si chiamano barrette. Le forme sono diverse: tonde, quadre, esagonali, eccetera.

Viteria

Sì, anche viti e dadi si fabbricano con acciaio e ferro. Le viti, ad esempio, si lavorano per asportazione di truciolo con l'ausilio di macchine utensili. Il pezzo viene posizionato in uno stampo mentre gli utensili da taglio si avvicinano alla sua superficie per asportare i trucioli e generare le scanalature di filettatura tipiche delle viti.

Lo stesso vale per i dadi che fissano le viti.