Il materiale più comunemente utilizzato nelle macchine di misura a coordinate (CMM)

Il materiale più comunemente utilizzato nelle macchine di misura a coordinate (CMM)

Con lo sviluppo della tecnologia delle macchine di misura a coordinate (CMM), il loro utilizzo si sta diffondendo sempre di più. Poiché la struttura e il materiale delle CMM influenzano notevolmente la precisione, i requisiti in questo ambito sono sempre più stringenti. Di seguito sono elencati alcuni materiali strutturali comuni.

1. Ghisa

La ghisa è un materiale di uso comune, utilizzato principalmente per basi, guide di scorrimento e rotolamento, colonne, supporti, ecc. Presenta i vantaggi di una bassa deformazione, una buona resistenza all'usura, facilità di lavorazione, basso costo e un coefficiente di dilatazione lineare molto simile a quello dell'acciaio. È stato uno dei primi materiali utilizzati. In alcune macchine di misura si utilizzano ancora principalmente materiali in ghisa. Tuttavia, presenta anche degli svantaggi: la ghisa è soggetta a corrosione e la sua resistenza all'abrasione è inferiore a quella del granito, inoltre la sua resistenza meccanica non è elevata.

2. Acciaio

L'acciaio viene utilizzato principalmente per involucri, strutture di supporto e anche per le basi di alcune macchine di misura. Generalmente si utilizza acciaio a basso tenore di carbonio, che deve essere sottoposto a trattamento termico. Il vantaggio dell'acciaio è la sua buona rigidità e resistenza. Il suo difetto è la facilità di deformazione, dovuta al fatto che, dopo la lavorazione, le tensioni residue interne si rilasciano, provocando la deformazione.

3. Granito

Il granito è più leggero dell'acciaio e più pesante dell'alluminio, ed è un materiale comunemente utilizzato. I principali vantaggi del granito sono la scarsa deformazione, la buona stabilità, l'assenza di ruggine, la facilità di lavorazione grafica, la planarità, la possibilità di ottenere piattaforme più alte rispetto alla ghisa e l'idoneità alla produzione di guide di alta precisione. Oggi molte macchine di misura a coordinate (CMM) adottano questo materiale: il banco di lavoro, il telaio del ponte, la guida dell'asse e l'asse Z sono tutti realizzati in granito. Il granito può essere utilizzato per realizzare banchi di lavoro, squadre, colonne, travi, guide, supporti, ecc. Grazie al basso coefficiente di dilatazione termica, il granito è particolarmente adatto all'utilizzo con guide a flottazione pneumatica.

Il granito presenta anche alcuni svantaggi: sebbene possa essere realizzato con una struttura cava mediante incollaggio, è più complicato; la qualità costruttiva solida è elevata, non è facile da lavorare, soprattutto il foro per le viti è difficile da realizzare, il costo è molto più alto della ghisa; il materiale del granito è fragile e tende a rompersi se sottoposto a lavorazioni brusche;

4. Ceramic

La ceramica ha conosciuto un rapido sviluppo negli ultimi anni. Si tratta di un materiale ceramico ottenuto tramite compattazione, sinterizzazione e rilavorazione. Le sue caratteristiche principali sono la porosità, la leggerezza (la densità è di circa 3 g/cm³), l'elevata resistenza, la facilità di lavorazione, la buona resistenza all'abrasione, l'assenza di ruggine e l'idoneità come guida per gli assi Y e Z. Gli svantaggi della ceramica sono l'elevato costo, i requisiti tecnologici più stringenti e la complessità del processo produttivo.

5. Lega di alluminio

Le macchine di misura a coordinate (CMM) utilizzano principalmente leghe di alluminio ad alta resistenza. L'alluminio è uno dei materiali in più rapida crescita negli ultimi anni. I vantaggi dell'alluminio includono leggerezza, elevata resistenza, bassa deformazione, buona conducibilità termica e la possibilità di essere saldato, caratteristiche che lo rendono adatto alla realizzazione di macchine di misura per molti componenti. L'applicazione di leghe di alluminio ad alta resistenza rappresenta la principale tendenza attuale.