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Taglio lamiere

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Taglio lamiere: metodi e tipologie di materiali Taglio lamiere: metodi principali In questo articolo analizzeremo le tipologie di lamiere di acciaio da costruzione o strutturale, scopriremo i metodi di taglio lamiere più diffusi, nonché le funzioni e l’importanza dell’acciaio strutturale nell’ingegneria edile. Prima di passare in rassegna i vari metodi di taglio lamiera di acciaio, precisiamo che l’acciaio è una lega di durezza variabile, ottenuta dal ferro e dal carbonio (e proprio la concentrazione del carbonio ne determina diverse categorie di durezza). Sottolineato che non tutto l’acciaio è uguale, analizziamo alcune tipologie di taglio che possono essere adottate sulle lamiere e sui profilati metallici. Taglio lamiere tramite ossitaglio Questo tipo di taglio viene effettuato sulla lamiera di acciaio o sui profilati metallici per mezzo di un attrezzo specifico, il cosiddetto “cannello”, dal quale escono due flussi di gas in maniera concentrica. Dalla parte esterna del cerchio della cannuccia fuoriesce il combustibile che genera la fiamma, mentre al centro, contemporaneamente, fuoriesce l’ossigeno. L’ossitaglio è uno dei metodi principali per il taglio delle lamiere poiché esso comprende l’uso, appunto dell’ossigeno (dal quale proviene il termine “ossi-taglio”) e questo è fondamentale poiché, tutti i ferri che comprendono carbonio, portati allo stato di incandescenza, bruciano se il carbonio stesso viene a contatto con l’ossigeno. Ecco perché viene contemporaneamente prodotto un flusso di gas a combustione e un flusso di ossigeno. Il metodo di taglio avviene in questa maniera: i flussi vengono concentrati in un punto specifico della lamiera fino a che non viene “bruciato” tutto lo spessore della lamiera stessa. A quel punto, molto lentamente si può procedere in qualsiasi direzione. Nel caso in cui si desidera tagliare in una sola direzione la lamiera, invece di adoperare i due flussi in maniera concentrica, è possibile optare per i flussi affiancati. In questo modo si può tagliare solo nella direzione in cui è posizionato il flusso dell’ossigeno. Taglio lamiere al plasma Questo metodo di taglio è spesso paragonato al taglio di un panetto di burro sottoposto ad un sottilissimo getto di aria molto calda. In cosa consiste? Il taglio al plasma è un taglio che viene effettuato attraverso un ugello che soffia gas ad altissima velocità. Per mezzo di questo processo il gas viene trasformato in plasma grazie ad un arco elettrico che si instaura tra un elettrodo e la superficie da tagliare. Questa tipologia di taglio, peraltro effettuata su una apposita tavola, viene adoperata per creare anche delle belle composizioni su lastra, quali per esempio disegni ad intaglio. Taglio lamiere laser Il taglio laser viene effettuato per ottenere dei tagli di estrema precisione. Come sappiamo il laser può tagliare tutti i tipi materiali per vaporizzazione, per fusione oppure per combustione. Questi procedimenti hanno in comune la capacità di innescare il taglio grazie alla produzione di energia che il raggio laser riesce a concentrare in un solo e piccolissimo punto. Per quanto riguarda il taglio delle lamiere, è possibile sfruttare solo uno dei tipi di taglio laser poiché esso dipende principalmente dalla natura del materiale e dalla potenza che il raggio può sprigionare su di questo materiale (lamiera di acciaio). Il metodo adottabile è il taglio laser a fusione attraverso il quale un’onda continua di grande potenza riesce a fondere un piccolo punto del metallo. Man mano che il laser taglia, la lamiera si sposta leggermente. Il metallo fuso viene praticamente soffiato via. La precisione di questo taglio consente di realizzare anche oggetti in metallo di piccole dimensioni “ricamate” a laser con altissima precisione. È proprio questa caratteristica che lo differenzia dal taglio al plasma. Taglio lamiere ad acqua Il taglio ad acqua è un ulteriore metodo di taglio che può essere adoperato per effettuare il taglio delle lamiere di acciaio. Come sappiamo, l’acqua ad una certa pressione riesce ad avere una potenza e una capacità di distruzione impensabile. Immaginate se la stessa potenza venisse concentrata in un punto minimo. Questo è proprio il caso del meccanismo del taglio ad acqua. L’acqua viene gittata ad una altissima potenza, direttamente sul punto della lamiera che deve essere tagliata. Attraverso l’apposito attrezzo il getto d’acqua viene spostato per consentire il taglio perimetrale. Questo metodo viene elencato tra le tipologie di tagli a freddo, e quindi incapaci di deformare o alterare la superficie immediatamente prossima al taglio. Proprio per questo motivo è molto indicato per alcuni materiali come il sughero, la plastica, il legno e le fibre di carbonio. Anche per quanto riguarda le lastre di acciaio il taglio ad acqua risulta essere molto efficace. Inoltre, per spessori più alti, è possibile potenziare il getto d’acqua aggiungendo anche della polvere abrasiva che, gittata insieme all’acqua ad altissima pressione, aumenta l’efficacia e la velocità del taglio. Taglio lamiere a pantografo Questo tipo di taglio viene effettuata con un meccanismo collegato direttamente a un computer che, grazie a un modello prestabilito, procede con il taglio (a laser o a plasma) per mezzo di un braccio automatizzato, che si muove direttamente sopra la lastra di acciaio e che, man mano, incide il taglio sulla lamiera. In genere la funzione del pantografo è quella di ingrandire o di rimpicciolire la dimensione di una data sagoma (o qualsiasi altra forma) da “ricopiare”. Taglio lamiere a freddo Per quanto riguarda il taglio della lamiera effettuato a freddo, abbiamo già parlato del taglio ad acqua. Oltre a questo metodo esistono tante altre tipologie di taglio a freddo, come ad esempio il taglio effettuato tramite lo stampaggio a pressione. In questo caso, la sagoma predisposta, dal perimetro molto sottile e tagliente, realizzata con materiale chiaramente più duro e resistente della lamiera di acciaio, viene impressa sulla lamiera stessa, la quale viene sottoposta a una pressione molto potente, che permette alla sagoma di attraversare lo spessore e, di conseguenza, ottenere la sagoma dalla lastra. Taglio lamiera con seghetto alternativo Un taglio sicuramente meno “industriale” e da potere effettuare anche in casa è quello realizzato con il seghetto alternativo. Si tratta di un seghetto piuttosto lungo e sottile, fornito di dentini che, a velocità regolabile, vibra dall’alto verso il basso. Il seghetto alternativo effettua un taglio verticale che può partire solo ed esclusivamente dal bordo della lamiera. Il movimento del seghetto sulla superficie permette il taglio della lastra di acciaio. Il seghetto alternativo può essere adoperato anche per tondini o altre tipologie di acciaio, purché di piccolo spessore. La natura del taglio fa’ sì che questo metodo venga elencato tra i tagli a caldo. Infatti, come potete immaginare, a causa della veloce sfregatura del seghetto sulla lamiera si produce calore (anche ad altissime temperature) immediatamente vicino al taglio e anche nella superficie limitrofa. Definizione di Acciaio strutturale (acciaio da costruzione) Quando si parla di acciaio strutturale, a cosa ci si riferisce? Quali sono le funzioni che esso ricopre? L’acciaio strutturale, conosciuto anche con il termine “acciaio da costruzione” è quella tipologia di acciaio che viene utilizzato nella realizzazione di strutture nel campo dell’ingegneria civile. Nello specifico l’acciaio strutturale viene sfruttato per l’innalzamento di strutture portanti quali, per esempio, travi e tralicci, oppure come opere di calcestruzzo armato o, ancora, come cavi d’acciaio. Le seguenti caratteristiche fondamentali rendono l’acciaio strutturale più idoneo a una piuttosto che a un’altra destinazione: la duttilità, la resistenza meccanica, la resistenza chimico – fisica, la fragilità, la capacità di durare nel tempo. La quantità di carbonio nell’acciaio influenza fortemente alcuni parametri fondamentali in termini fisico – meccanici. Proprio la quantità di carbonio nell’acciaio permette di classificarlo in una serie piuttosto vasta di categorie che vanno dall’extra dolce (presenza di carbonio dallo 0,05 fino allo 0,15 percentuale) all’acciaio extra duro (che va dallo 0,80 allo 0,85 percentuale). Focus sull’acciaio per carpenteria L’acciaio per carpenteria fa parte della categoria dell’acciaio dolce che, proprio per la sua caratteristica duttilità, si presta perfettamente alla realizzazione di strutture sismiche. Anche in questo caso bisogna distinguere i diversi tipi di acciaio per carpenteria in diverse categorie. Partiamo dalla categoria degli acciai laminati. Essi possono essere suddivisi ulteriormente in: prodotti piani come ad esempio i nastri, i piatti e le lamiere; prodotti lunghi come ad esempio i laminati mercantili angolari ad L e a T, travi ad ali parallele e laminati a U; prodotti cavi come ad esempio i tubi o pilastri; prodotti derivati come ad esempio le lamiere grecate, i tubi e le travi saldate. Descrizione dei Tipi di lamiere con relativo approfondimento Tra le categorie appena indicate, largo spazio bisogna dare alle lamiere, una tipologia di struttura in acciaio che viene adoperata nella stragrande maggioranza dei casi. In sintesi, le lamiere non sono altro che lastre di acciaio di differente spessore: da meno di due millimetri fino ad uno spessore di più di cinque millimetri. In funzione dello spessore le lamiere vengono sfruttate per una o per l’altra funzione e da alcune tipologie di lamiere vengono realizzate i profilati a T. Si possono distinguere sei categorie di lamiere: piane, bugnate, nervate, ondulate, grecate, coibentate. Lamiere piane Nella stessa categoria delle lamiere sono elencati anche gli acciai a nastro. Si tratta di acciai laminati (chiaramente piani) che vengono raccolti in rotoli. In base alla loro larghezza vengono distinti in “nastri stretti” e “nastri medi” (larghezza inferiore a sessanta centimetri) e “nastri larghi” (larghezza uguale o superiore a sessanta centimetri). Invece l’acciaio a piatti, di differente spessore in base all’esigenza, viene utilizzato come lastra di aggancio tra le travi reticolari. La differenza fondamentale tra i piatti e le lamiere che hanno la stessa dimensione sta esclusivamente nella rispettiva modalità di fabbricazione. Lamiere bugnate Le lamiere bugnate sono delle lamiere di acciaio piane che presentano, sulla superficie, delle escrescenze particolari e regolari, che permettono di rendere l’acciaio antiscivolo. In genere le lamiere bugnate possono essere a tondi, a mandorla, a losanga, a bugna tonda, a bugna rettangolare o a strisce parallele e perpendicolari. Questa tipologia di lamiere viene adoperata principalmente per camminate, gradini e passerelle. La dimensione standard è di un metro per due, ma possono essere realizzate anche in altre dimensioni. Lamiere nervate Le lamiere nervate sono quella tipologia di lamiere in acciaio che presenta la superficie attraversata da vere e proprie nervature, ricavate dalla irregolarità del piano. Questa tipologia di lamiera viene adoperata essenzialmente per le coperture, e in particolare per avere appoggiata sopra la coibentazione. La nervatura che rende la superficie meno liscia, permette una maggiore adesione della coibentazione. Lamiere ondulate Anche questa tipologia di lamiere, delle lamiere ondulate, viene adoperata per la realizzazione di coperture degli edifici. Prende il nome dalla caratteristica forma ad onde che, essendo a diretto contatto con l’esterno, ostacola il risiedere dell’acqua piovana durante le giornate piovose. Per lo stesso motivo vengono posizionate più o meno inclinate sulle tettoie. Lamiere grecate Le lamiere grecate sono anch’esse destinate alla copertura di tettoie e pareti delle strutture. La differenza tra queste lamiere e quelle ondulate e nervate sta nel “disegno” sulla lamiera stessa. Si tratta di un movimento regolare della lamiera che, piuttosto che ondulato è a trama tipicamente greca, ovvero, che forma delle escrescenze rettangolari regolari su tutta la larghezza della lamiera stessa. Lamiere coibentate Le lamiere coibentate sono tutte quelle tipologie di lamiere piane ondulate, nervate o grecate che vengono fornite comprensive di coibentazione. Quindi risultano essere già pronte per la posa. Spessore delle lamiere di acciaio da costruzione: tipologie e usi più frequenti In questa sede approfondiremo l’argomento legato alle lamiere di acciaio da costruzione e, nello specifico, ci occuperemo del loro spessore e di quali sono le tipologie e gli usi più frequenti di questi tipi di lamiere. In funzione dello spessore le lamiere si suddividono in lamiere sottili, lamiere medie, lamiere grosse. Le lamiere sottili hanno uno spessore inferiore ai due millimetri. Le lamiere medie hanno uno spessore che varia dai due ai quattro millimetri. Le lamiere grosse sono quelle che hanno uno spessore dai 5 millimetri in su. Proprio questa ultima categoria viene adoperata nel campo delle costruzioni. Partiamo dalla funzione delle varie tipologie: Piatti: sono delle lamiere di acciaio la cui dimensione dello spessore minimo è di tre millimetri. La larghezza può arrivare fino a 150 millimetri al massimo. L’uso principale dei piatti, in base alla loro dimensione e forma, è strettamente legato a fungere da vero e proprio fazzoletto di unione tra un profilato di acciaio e l’altro. Larghi piatti: sono delle lamiere di acciaio la cui dimensione dello spessore minimo è di sei millimetri. La larghezza minima è di 160 millimetri e può raggiungere un massimo di 600 millimetri. I larghi piatti vengono impiegati tra quegli elementi maggiormente sottoposti a resistenza in termini di trazione e di compressione. Sempre per quanto riguarda le lamiere da costruzione, abbiamo già accennato alle lamiere per la copertura e per la coibentazione. Andiamo ad approfondire quindi la loro funzione e le tipologie di spessore: lamiere nervate: lamiere destinate ad accogliere i pannelli isolanti per la coibentazione nelle costruzioni edili e non solo. La dimensione dello spessore di questa tipologia di lamiere può oscillare tra 0,75 mm e 1,25 mm. lamiere gracate: lamiere adoperate per la copertura, copertura deck, solai e soffitti. La dimensione dello spessore di questa tipologia di lamiera può variare da 0,50 millimetri a 1,50 millimetri, in base al modello e alla destinazione. lamiere ondulate: lamiere adoperate anch’esse (come le lamiere grecate) per la copertura, la copertura deck, solai e soffitti. La dimensione dello spessore di questa tipologia di lamiera può andare da 0,14 millimetri a 0,50 millimetri. Dalle lastre di lamiera grosse (quindi superiori ai cinque millimetri di spessore), si ricavano i prodotti derivati, destinati alle costruzioni. Questi prodotti sono: le travi, i tubi, in tutte le loro dimensioni e forme, realizzate in base alla funzione che dovranno svolgere. Le travi, per esempio, derivano dalla piegatura o dalla saldatura di determinati profilati di acciaio di differente o di uguale spessore. Possono essere a T, a doppia T, a U, a L, quadrate. Insieme ai pilastri formano lo scheletro portante delle costruzioni di qualsiasi dimensione e natura. Inoltre le travi possono essere adoperate anche per la realizzazione di ponti, di impalcature e costruzioni che richiedono massima sicurezza. Per quanto riguarda le travi a doppia T esse possono essere distinte nel modo seguente: Travi IPE (European Profile, la I richiama la forma); Travi HE (European, la H richiama la forma); Travi INP (Normal Profile, la I richiama la forma). Anche i pilastri hanno forme simili a quelle delle travi (pilastri ad U, pilastri a T, a doppia T, pilastri cruciformi) e si differenziano tra pilastri a elementi gemelli, pilastri cavi, tubolari, pilastri cilindrici e rettangolari, semplici e rinforzati. La differenza fondamentale sta nella posizione in cui essi vengono fissati. I pilastri sono fissati in verticale per creare la parte strutturale, mentre le travi preparano il campo alla realizzazione della copertura. Visto che abbiamo parlato di importanza delle travi e dei pilastri in acciaio, possiamo comprendere al meglio anche la funzionalità fondamentale dei piatti e dei larghi piatti di acciaio, utili proprio ad unire le travi, oltre che ad altre travi, anche ai pilastri. Nello specifico si adoperano piatti e larghi piatti forati in cui vengono applicati i bulloni e gli spessori, anch’essi in acciaio.
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