martedì 12 giugno 2012

UN GLOSSARIO RAGIONATO


Nei verbi
Il temprare é:
  • Trattare, inteso come trattamento termico di un certo materiale;
  • Migliorare, in quanto si migliorano le caratteristiche del pezzo trattato;
  • Indurire, perchè si ottiene una durezza del pezzo maggiore rispetto a prima, grazie al riscaldamento seguito dal raffreddamento;
  • Ottimizzare, poichè grazie alla tempra il prodotto finale risponderà meglio a determinate richieste (ad esempio usura nettamente inferiore, maggiore durezza e resistenza a sforzi fisici).
  • Modificare perchè, con la tempra, avviene una modifica della struttura (cristallina o meno) del materiale trattato



Nei nomi



Temprare è:
  • Acciaio: i vari tipi di tempra dell'acciaio vengono utilizzati in tutti i campi delle industrie metalmeccaniche, in particolare in quelle per la produzione di ingranaggi;
  • Vetro: grazie alla tempra, nelle industrie vetrarie (ricordiamo la celebre Murano e la sua antichissima tradizione vetraria) si ottengono prodotti più resistenti agli urti ed all'usura;
  • Cioccolato: nelle industrie dolciarie si producono ad esempio barrette di cioccolato indurite tramite la tempera (o tempra) delle stesse.
 

lunedì 11 giugno 2012

UN ABBECEDARIO

B come bonifica, come curva di bain
C come cricche
D come durezza
F come forno
G come ghisa
I come tempra ad induzione
L come tempra localizzata, come leghe
M come martensite
O come olio
P come provino
Q come quench
R come rinvenimento
S come tempra superficiale, come siderurgia
T come temperatura
U come utensile
V come vetro, come vasca
Z come zinco

sabato 9 giugno 2012

UNA DEFINIZIONE A POSTERIORI:
TEMPRARE

Processo tecnologico e trattamento termico che permette di migliorare le caratteristiche di un determinato materiale.
Il temprare è composto da due momenti fondamentali per la suddetta azione: un iniziale riscaldamento del sistema, seguito da un raffreddamento (i tempi ed i metodi variano a seconda dei fini della lavorazione e dei materiali utilizzati - in questo blog abbiamo analizzato principalmente la tempra dei metalli, del vetro e del cioccolato).
Grazie proprio a questo cambiamento di condizioni esterne, il corpo subisce determinate modifiche strutturali, e si ottengono migliorie nelle caratteristiche fisiche: 

  • Un ingranaggio di acciaio risulterà più resistente a forze di trazione o compressione, più duro e meno usurabile (in questo video possiamo osservare la tempra di due freni a tamburo):Aumento della durezza in base al grado di carburazione dell'acciaio.
    Aumento della resistenza a trazione di circa il 50 %. 
    Aumento del limite elastico di circa il 100 %.Inoltre la grana si affina, si fa uniforme e compatta. 
    Diminuzione dell'allungamento, della malleabilità, della tenacità. 
    Alterazioni di forma e dimensioni tanto più maggiori quanto l'acciaio è carburato. 
    Screpolature e cricche sono finissime e superficiali o interne. Possono anche provocare il caratteristico sfaldamento concentrico del pezzo. (Tratto da frabusan.it)
  • Una lastra di vetro (o un qualsiasi altro oggetto, ad esempio un bicchiere o una bottiglia), dopo essere stata temprata, sarà più resistente agli urti ed all'usura da parte di agenti atmosferici
  •  Una barretta di cioccolato, infine, sarà più lucente ed anch'essa più dura grazie ad un riscaldamento seguito da un raffreddamento (naturalmente le temperature a cui si lavora saranno notevolmente inferiori rispetto a quelle del vetro o dei metalli).

Nella storia, il temprare è sempre stato associato ai fabbri, i quali conoscevano l'arte del lavorare i metalli: in primis il ferro, poi l'acciaio (la distinzione fra ferro ed acciaio fu possibile solo tramite lo studio della percentuale di carbonio contenuto in un'unità strutturale), lo zinco , l'alluminio e la ghisa.
Grazie a questo processo tecnologico, si poterono ottenere strumenti più resistenti e duri utilizzabili in tutti i settori delle attività lavorative: la zappa del contadino, il filo della spada e l'armatura del cavaliere, la lama della sega del boscaiolo e il martello dello stesso fabbro.
La lavorazione del vetro, in Italia, fu portata avanti da Venezia con le fornaci di Murano: nella officine della Serenissima venivano modellati e temprati svariati oggetti in vetro (la tempra del vetro, a differenza dell'acciaio, avviene con tempi più lunghi nel raffreddamento, per evitare rotture nella struttura).

Le macchine per temprare sono costituite da una serie di strumenti che compongono la catena di lavorazione, per permettere il riscaldamento e l'immediato raffreddamento del pezzo; le tempistiche e le modalità con cui avvengono le due fasi sono differenti a seconda dei risultati che si vogliono ottenere.
Ad esempio, con l'acciaio, un tempo si utilizzava l'acqua per avere una drastica riduzione della temperatura, ma ciò ne comportava un eccessivo utilizzo per ottenere la tempra del pezzo: con un'immersione in una vasca contenente una soluzione di oli sintetici, si ottengono risultati migliori ed economicamente più favorevoli.
Il processo della tempra viene ormai utilizzato in tutti quei settori che coinvolgono la produzione di utensili e strumenti che devono rispondere alle caratteristiche prima elencate, ottenibili grazie a questa modifica strutturale.

giovedì 7 giugno 2012

MACCHINARIO PER TEMPRARE


E. Chambers, nella già citata Cyclopaedia, definisce l'Engine (dal latino ingenium): "Una macchina o strumento complesso formato da elementi più semplici, come ruote, viti, leve, combinati assieme per sollevare, gettare o sostenere un peso, oppure per produrre altri considerevoli effetti per risparmiare tempo e forza". (Vedi pag. 151 di "Storia della tecnologia" - V. Marchis, capitolo "Macchine per fare macchine").
MACCHINARIO PER TEMPRARE


MACCHINARIO PER TEMPRARE



martedì 5 giugno 2012

A FIANCO DEI PROTAGONISTI
  •  Nel seguente saggio (già riportato in un precedente post) sono elencate numerose date significative sull'evoluzione della tempra nel tempo.
  • Omero è forse uno dei primi a riportare in un'opera letteraria il temprare: "As when a man who works as a blacksmith plunges a screaming great axe blade or adze into cold water, treating
    it for temper, since this is the way steel is made strong, even so Cyclops’ eye sizzled about the beam of the olive…" Odissea -9389\9394.
  • Nello stesso saggio sulla tempra troviamo una citazione su come temprare mediante l'acqua: When a skilled metallurgical worker ‘casts’ [zhu] the material of a Gan Jiang [sword], quench-hardening [cui] itstip with pure water and grinding its edge with a whetstone from Yue, then in the water it can slice waterdragons, and on land it can cut rhinoceros hide as quickly as sweeping and sprinkling or drawing in mud." Sheng zhu dexian chen song presented to the Emperor Xuan-di (73 BC to 49 BC).
  • Nel 6 d.C. il fabbro cinese Qiwu Huaiwen afferma di usare urina e grasso animale per avere effetti diversi nella tempra dei suoi manufatti.
  • Al-Biruni, scienziato arabo vissuto a cavallo dell'anno Mille, scrive nella sua opera "Kitab al-jamahir fi ma'rifat al-jawahir": "Nel processo di tempra della spada va rivestito il piatto della lama (matn) con argilla calda, sterco di vacca e il sale, come un unguento, per poi pulire le due estremità con due dita."

  • Nel 1556, Giorgio Agricola, (vedi post Iconografia nell'arte medievale e rinascimentale e Nei libri) scrive il celebre De re metallica, dove vengono spiegati i principali processi metallurgici (tra cui appunto il temprare).
  • Bacone, nel 1620, scrive l'enciclopedia "Catalogus historiarum particularium secundum capita" ed alla voce "Storia della lavorazione del ferro" studia i principali metodi per la lavorazione dei metalli.
  • Nel 1883 viene brevettato dall'americano Jesse Landon un nuovo modo di temprare i metalli, utilizzando olio prossimo alla temperatura di ebollizione e resina.
  • Carl Cristian Jansen inventa negli anni cinquanta brevetta l'impianto di filtrazione dell'olio industriale (applicabile anche all'olio per la tempra) CJC.
  • Nel 2011 viene inaugurata dal direttore generale della Tan Pheng Por Glass Tempering Factory Okhna Tan Phenh Po la prima industria per la produzione di vetro temprato in Cambogia.

domenica 3 giugno 2012

IN RELAZIONE ALLE RISORSE


In media, una macchina per la tempra induzione dell'acciaio - forno per il riscaldamento - lavora con frequenze (relative alla corrente elettrca) che stanno in un range che va da 4 kHz a 25000 kHz ed una potenza da 100 kW a 600 kW con un ingresso di tensione di 15000 V (che, tramite trasformatori, viene portata a 380\680 V).
Successivamente il pezzo trattato viene raffreddato con una miscela di acqua ed oli sintetici, in concentrazione circa all'8% in massa, in vasche approssimativamente di 2000 litri. 1
Due dei produttori più importanti a livello mondiale sono le aziende Castrol e la piemontese Fuchs: uno dei prodotti principali della seconda è il Temprasol - 90- BIO; inoltre, per evitare l'accumulo di ruggine sul prodotto, si utilizzano gli additivi antiruggine della gamma Thermasol.


1. I dati riportati sono stati ottenuti intervistando un impiegato in un'industria metalmeccanica

sabato 26 maggio 2012

IN RELAZIONE ALLE RISORSE

Alcune mappe tematiche sulla produzione \ estrazione del ferro

Fonte: Wikipedia

 
Produzione del ferro nel 1906. Fonte: Probertencyclopaedia.com/



 Percentuali sulla produzione del ferro nel 2011 nel mondo in Asia. Fonte: pinepacific.com


 Stima sulla crescita di domanda del ferro minerale. Fonte: Aanglo american Annual Report

 Stati maggiori estattori di ferro minerale. Fonte: Maps of the World
COLLEGAMENTI ESTERNI

Larapedia.com dove si può consultare un breve glossario con gli argomenti legati al temprare.

lunedì 21 maggio 2012

NELL'INNOVAZIONE E NEI BREVETTI

Brevetto USA  5478054 (1995) per il raffreddamento di tubi di acciaio (dopo il loro precedente riscaldamento)

Brevetto USA 223738 (1880) per la tempra chimica dell'acciaio

Brevetto USA 974099 (1910) Method of tempering steel

Brevetto USA 3777807 (1973) tempra del cioccolato

Brevetto USA 3186815  (1965) tempra del vetro mediante getti di aria fredda

giovedì 17 maggio 2012

NEI LIBRI

MANUALE DEL PERITO INDUSTRIALE
Ed Cremonese - 1980







 






In un capitolo successivo, qui non riportato, viene spiegata la curva di Bain, che mette in relazione la percentuale di carbonio, la temperatura ed il tempo di raffreddamento del pezzo.

mercoledì 16 maggio 2012

NEI LIBRI




NEI LIBRI
Nel già citato libro "Storia della tecnologia" (di V. Marchis), vengono riportati diversi manuali che nella storia hanno tentato di trattare e spiegare la storia della lavorazione del ferro (e dei metalli in generale): in primis troviamo Bacone (rif. pag. 118), che con il suo scritto "Storia della lavorazione del ferro" (contenuto nella sua enciclopedia "Catalogus historiarum particularium secundum capita" - Londra, 1620) vuole ricostruire il cammino di sviluppo della tecnologia, trattando in questo saggio i molti aspetti relativi alla lavorazione del ferro (tra cui appunto il temprare).
Troviamo poi nel sottocapitolo successivo ("Sistemi protoindustriali", pagg 122 e segg.) il celebre "De re metallica" di Giorgio Agricola (citato anche nel blog del corso Storia della tecnologia del politecnico di Torino).
Nel paragrafo "Metallurgie settecentesche" (pagg. 145 e segg.) viene riportata una citazione relativa all'evoluzione delle fucine piemontesi: "Una tenivella per le canne, mantici, quattro martelli (nuovi) per le forgie, un nuovo forno a riverbero per temprare e fonder metalli".
Altre opere che trattano anche il processo della tempre citete nel suddetto libro si possono trovare nei precedenti post (come ad esempio la Cyclopaedia di Chambers).

domenica 13 maggio 2012

NEI LIBRI

De Agostini - Novara, 1995

La voce trattamenti termici del manuale tratta le varie differenze fra di essi, tra i quali compare naturalmente la tempra (da notare che le differenze fra gli altri processi e quello prima citato possono essere anche molto sottili).
NEI LIBRI

MANUALE DELL'INGEGNERE - Ed. Hoepli, 1997






venerdì 11 maggio 2012

NEI LIBRI



Nella Encyclopédie vengono in particolare trattati tutti i mestieri esistenti, tra i quali il fabbro ferraio:


NEI LIBRI

  
Nella traduzione italiana  
Dizionario Universale delle Arti e delle Scienze


Il suddetto volume viene citato più volte, come ad esempio a pagina 151 (nel paragrafo Macchine per fare macchine del capitolo terzo) e a pagina 171 (nel paragrafo La struttura del sapere tecnologico dello stesso capitolo) in "Storia della Tecnologia" - V. Marchise nel blog relativo al corso.

martedì 1 maggio 2012

NEI LUOGHI

Temprano S.r.l è una società creata per migliorare il territorio rivalorizzandolo: da qui l'origine del suo nome, proprio perchè essa è atta a "temprare" (inteso come migliorare) le infrastrutture ormai in declino.



La tempra della lava

Se un vulcano (come lo Stromboli) erutta in prossimità del mare, la lava che fuoriesce al contatto con l'acqua del mare solidifica e si indurisce: è avvenuto il processo della tempra (questo è alla base della nascita di isole vulcaniche).

 
Visuale dall'alto del vulcano Stromboli in eruzione


Lava al contatto con l'acqua marina che si solidifica


NELLE AZIENDE


Ecco una lista delle principali aziende in Italia che svolgono tempra e, più in generale, tutti i trattamenti termici; inoltre si può trovare sullo stesso motore di ricerca un elenco delle industrie produttrici di forni per la tempra. 

Analoghi elenchi (1 e 2 )- ottenuti dallo stesso motore di ricerca - contenenti diverse aziende metallurgiche praticanti la tempra sparse per il mondo.

Riportiamo degli esempi di aziende dove viene svolta la tempra: nel primo due caso per la lavorazione del vetro, negli ulitmi due di prodotti metallici.

 Lema s.r.l. è un'azienda italiana all'avanguardia nei trattamenti termici del vetro, in quanto vengono svolte tempra chimica e tempra termica del sudetto materiale.
(In un post precedente abbiamo citato il bicchiere aquadurit®, progettato e distribuito dalla multinazionale WMF.)

 
Le sedi in Italia della multinazionale Oerlikon dove vengono eseguiti trattamenti termici sono tre: Cervere (CN), Porretta (BO) e Bari.
Le linee di produzione principali coinvolgono cementazione, tempra induzione, cementazione e tempra su spina, ricottura, bonifica, normalizzazione, stabilizzazione e rinvenimenti a varie temperature.
 




La sede di Cervere (ex ITT), appartenente in passato al gruppo Graziano Trasmissioni è da anni specializzata nella tempra di ingranaggi ed altre componenti meccaniche.









Immagini tratte da un opuscolo descrittivo degli impianti












Tempra s.r.l., azienda leader nel campo degli stampati e dei pressofusi metallici (in particolare vengono temprati i prodotti alluminici).



L&L Special Furnace Co Inc, industria americana specializzata in trattamenti termici. 



Chocosuisse, federazione dei fabbricanti svizzeri di cioccolato: per poter avere un prodotto finale più duro, compatto e luccicante, il cioccolato deve essere temperato (con un trattamento termico).


Alla voce siderurgia dell'enciclopedia libera Wikipedia si possono consultare vari paragrafi sulle differenti tecniche siderurgiche nel Mondo.