mercoledì 1 febbraio 2012

Punte per forare, caratteristiche tecniche

Le punte per trapano differiscono per il tipo di materiale da forare, sono costruite essenzialmente acciaio, per forare materiali duri e lavorare a temperature e pressioni più elevate l’acciaio si trova legato con altri elementi (come il cromo ed il vanadio) che anche se in piccola percentuale conferiscono all’acciaio caratteristiche meccaniche migliori, per lavorazioni più particolari si impiegano anche materiali ceramici avanzati che si trovano sullo strato superficiale della punta.

I materiali che si possono forare con una punta da trapano sono:
•    Cemento e materiali ceramici
•    Legno
•    Metalli
•    Vetro e ceramica

La punta per trapano ha caratteristiche meccaniche e un aspetto diverso in funzione del materiale che deve forare:
  • La punta per legno ha una testa che termina a tridente con la punta centrale poco più in alto e con i laterali che servono per eseguire correttamente il foro, l’acciaio è solitamente al cromo/vanadio la loro durezza non deve essere eccessiva perché il materiale che forano è fibroso ed ha una facile penetrazione, in caso di materiali legnosi molto duri si possono sprigionare temperature molto elevate che vengono evidenziate dalla fumosità, per diminuire la temperatura basta ridurre la pressione esercitata o il numero di giri.


  • La punta per metalli termina con un profilo appuntito e con i bordi superiori taglienti, a secondo del metallo che occorre forare si necessita della punta realizzata con il materiale corretto, per i normali acciai da costruzione, alluminio ed altri materiali una semplice punta al cromo vanadio va più che bene, se si necessitano elevate velocità di perforazione allora meglio orientarsi verso una punta al cromo vanadio ma che riporta la dicitura “alta resistenza”, il colore è più chiaro delle normali punte per acciaio scure. Per forare acciai temprati occorre un materiale che sia più resistente e duro, l’acciaio temprato ha un superficie più dura realizzata immergendo l’acciaio ad alta temperatura in un bagno che può essere in acqua a temperatura fredda, lo sbalzo termico crea una superficie dura e martensitica, alcune tecniche per aumentare le caratteristiche trattano i materiali temprati riportandoli ad una temperatura tali da far avvenire quello che in gergo si chiama rinvenimento. Le punte per forare materiali la cui superficie è molto dura devono essere anche resistenti alle temperature di lavoro sprigionate dalle elevate velocità di perforazione, l’aspetto della punta è di color terra rossa e le punte sono al cobalto. Le punte per metalli possono essere rivestite da uno strato ceramico, in realtà non si tratta di comune ceramica ma di quelli che vengono chiamati materiali ceramici avanzati, questa categoria di prodotti viene solitamente ottenuta per sinterizzazione ad alta temperatura, i più comuni ceramici avanzati sono: l’allumina (Al2O3), il carburo di silicio (SiC), la Zirconia (ZrO2), il nitruro di silicio (Si3N4) ed il nitruro di titanio (TiN). Solitamente l’impiego di questi materiali è demandato a circostanze molto severe come temperature e pressioni elevate dove i normali materiali cederebbero. Gli scafi delle navicelle spaziali sono rivestiti di mattonelle di ceramici avanzati perché la loro resistenza a temperature elevate li rendono immuni dalla deformazione o dalla fusione. Le punte per trapano al TiN sono realizzate ricoprendo la superficie da questo ceramico, le velocità di perforazione ed il taglio consentono minori sollecitazioni alla macchina perforatrice.
  • La punta per cemento e ceramici deve forare materiali molto duri ed anche spesso incoerenti come il cemento e l’argilla dei mattoni, la caratteristica testa larga le differenzia inequivocabilmente dalle altre e sono di colore grigio. Dal momento che le punte per edilizia devono forare una vastità di materiali di diversa durezza e dalle diverse caratteristiche meccaniche si preferisce prendere una punta per ogni diversa tipologia di materiale, se si fora solo il cemento allora si prende una punta in acciaio speciale, il costo è basso ma se si deve forare il marmo allora la punta precedente non andrebbe bene, forare con una normale punta da cemento il marmo comporterebbe pressioni e temperature eccessive e la rottura della punta sempre che il marmo non si fratturi irreparabilmente. Una punta da marmo deve quindi forare rapidamente e creare meno tensioni possibili alla struttura rigida e minime sollecitazioni alla perforatrice, le punte da marmo sono realizzate in carburi metallici sinterizzati ad alte temperature, i carburi sono molto duri ma soprattutto hanno un punto di fusione oltre i 2000°C.
  • La punta per forare il vetro ha un costo (può anche essere di 10 euro) ma se necessario bisogna valutare la spesa, se si deve fare un solo foro allora meglio farlo fare da un professionista. Per forare il vetro occorre agire con attenzione, la punta da trapano per vetro è particolare, la testa sembra un coltello e non presenta spirali nel corpo, il trapano deve essere posizionato alla velocità più bassa, prima di cominciare a forare si deve dotarsi di acqua che deve essere spruzzata continuamente sulla foratura e di un supporto in legno che serve per tenere fermo il trapano durante la procedura, il legno deve presentare lo spazio per fare passare il mandrino, quando si comincia a forare il vetro si deve procedere in modo costante e quando si arriva alla fine occorre procedere con cautela perché quello è il punto più delicato.

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