Forgiatura Metalli: cos’è e a cosa serve?

La forgiatura del metallo (o fucinatura del metallo) è un processo antico e fondamentale nella lavorazione dei materiali metallici, utilizzato per plasmare e formare i metalli in forme desiderate attraverso l’applicazione di calore e pressione. Questo processo conferisce ai metalli una maggiore resistenza, durata e proprietà meccaniche superiori rispetto ad altri metodi di lavorazione.

La pressione necessaria a formare il metallo viene applicata tramite l’utilizzo di una pressa, di un maglio, di un martello o di una matrice. Nei processi di forgiatura di acciai o metalli industriali, lo strumento che opera la compressione è alimentato da aria compressa, elettricità o forza idraulica. Il suo scopo è cambiare la forma del pezzo metallico senza però provocare rotture di alcun genere, questo è possibile grazie al riscaldamento del materiale fino a temperature molto elevate. Chiaramente non si parla di martelli ordinari, ma di strumentazione che si serve di pesi, anche di migliaia di chili. 

La temperatura, come anticipato, è di vitale importanza nella forgiatura del metallo.

Una prima classificazione consiste nel distinguere tra forgiatura a caldo o a freddo. La forgiatura a caldo è più rapida e precisa, il metallo viene riscaldato solitamente in una fucina, mentre la fucinatura a freddo comporta la lavorazione del metallo a temperatura ambiente o leggermente superiore. Proprio per l’assenza di alte temperature, le forgiature a freddo sono limitate a metalli con buona duttilità e malleabilità a temperatura ambiente, come leghe di acciaio al carbonio, leghe di alluminio, rame e leghe di ottone.

Fucinatura dei metalli: cenni storici

Ai giorni nostri la forgiatura metalli è diventata di importanza fondamentale per diversi settori industriali, ma le sue origini vanno molto indietro nel tempo. La fucinatura dei metalli è infatti uno dei processi di produzione più antichi e veniva praticata già dai fabbri dell’antica Grecia e Roma per la creazione di vari utensili, armi da taglio e persino gioielli.

Durante la Rivoluzione Industriale, la forgiatura del metallo subì una trasformazione radicale. L’avvento delle macchine a vapore e l’introduzione di nuove tecnologie, permisero la produzione su larga scala di parti forgiate per le industrie manifatturiere, come parti di macchinari, treni, navi e altri mezzi di trasporto.

Processi di Forgiatura Acciaio e Metalli

Tutto ha inizio con la preparazione del materiale metallico solitamente in forma di lingotti o barre. Il metallo viene poi riscaldato a temperature elevate, per renderlo malleabile e facilitare la deformazione plastica. Una volta raggiunta la temperatura adeguata, l’acciaio, o altro tipo di metallo, è pronto per essere modellato. Esistono diverse tecniche di forgiatura metallo a caldo, vediamone alcuni esempi.

Forgiatura a Martello

La forgiatura a martello è una delle tecniche più tradizionali, dove il metallo viene plasmato utilizzando martelli e magli, su un’incudine. Il pezzo di metallo viene riscaldato a una temperatura che lo rende malleabile, poi il fabbro o l’operatore colpisce il metallo con il martello per darvi forma.

Forgiatura a Pressione

La fucinatura dei metalli a pressione coinvolge l’utilizzo di macchine idrauliche o meccaniche che applicano pressione su un pezzo di metallo riscaldato. Questo processo può avvenire sia a caldo che a freddo, a seconda delle proprietà del materiale e della forma desiderata.

Forgiatura Open-Die

Nel processo di fucinatura open-die, il metallo viene plasmato tra due stampi senza una forma predeterminata, permettendo una vasta gamma di forme e dimensioni. Questo metodo è spesso utilizzato per produrre componenti su larga scala come alberi motore o bulloni.

Forgiatura Closed-Die

La fucinatura dell’acciaio o di metalli per “closed-die” coinvolge l’utilizzo di stampi chiusi che conferiscono al pezzo di metallo una forma specifica. Il metallo riscaldato viene collocato tra i due stampi e viene applicata una pressione elevata per ottenere la forma desiderata.

Forgiatura acciaio

Tecniche di Forgiatura Metalli

Le tecniche di forgiatura per ottenere metalli o acciai forgiati sono molteplici, ognuna con uno scopo ben preciso. Infatti, in base al prodotto finale che si vuole ottenere si può procedere all’uso di diversi procedimenti. Di seguito cercheremo di esporvi i più utilizzati.

Laminazione

La laminazione è una tecnica di forgiatura che coinvolge la deformazione del metallo tramite passaggi multipli tra cilindri rotanti. Questo processo può produrre lastre, lamiere, barre e altri prodotti metallici di forma piatta.

Estrusione

L’estrusione è una tecnica in cui il metallo viene spinto attraverso una matrice per produrre sezioni trasversali specifiche e complesse. È comunemente usato per produrre tubi e profili metallici complessi.

Trafilatura

La trafilatura è un processo di lavorazione dei metalli che coinvolge la deformazione del metallo attraverso una serie di passaggi attraverso una matrice, o una serie di matrici, con fori di diametro decrescente. Questo processo è comunemente usato per la produzione di fili metallici, tubi, barre o profili con sezioni trasversali uniformi e dimensioni precise.

Intagliato

L’intagliato, anche noto come cesoiatura o goffratura, è un processo di forgiatura che coinvolge la rimozione del materiale mediante la compressione tra due punzoni o tra un punzone e una matrice. Questo processo viene utilizzato per creare forme complesse, fori, incavi o rilievi su parti metalliche.

Vantaggi della Forgiatura dei Metalli

I vantaggi della fucinatura metalli sono molti, a partire dal miglioramento delle proprietà meccaniche fino ad arrivare alla riduzione delle impurità. La forgiatura, infatti, aumenta la resistenza, la tenacità e la durabilità dei metalli, rendendoli adatti per applicazioni ad alta pressione e ad alto stress. Inoltre, il metallo o l’acciaio forgiato hanno una migliore precisione dimensionale rispetto ad altri processi di lavorazione, riducendo la necessità di interventi successivi. Infine, durante il processo di forgiatura, le impurità del metallo vengono eliminate grazie alla deformazione, producendo una struttura più omogenea e ottimizzata per il suo successivo utilizzo.

Perchè utilizzare Rivestimenti protettivi durante la Forgiatura del Metallo?

Durante il processo di forgiatura è possibile che avvengano processi di ossidazione o che il materiale metallico venga a contatto con contaminanti. Advanced Technical Products ha ideato dei rivestimenti per forgiatura in grado di sopportare l’intenso calore richiesto dal processo di lavorazione a caldo, che permettono la protezione di metalli e leghe da questi inconvenienti e impediscono allo stesso tempo la diffusione dei gas all’interno del materiale.

Se hai bisogno di informazioni sui nostri prodotti per la protezione dei metalli durante la forgiatura non esitare a contattarci! Siamo sempre disponibili per rispondere alle tue domande e ai tuoi dubbi.