prof. Davide Betto

laurea in Architettura conseguita presso la Facoltà di Architettura di Reggio Calabria; dottorato di ricerca conseguito presso la Facoltà di Napoli in Metodi di Valutazione. Si è abilitato all'insegnamento nella classe di concorso "A033 - Educazione Tecnica nella scuola media" nel 2004 e dal 2007 è diventato docente di ruolo. Insegna a Catania presso la scuola secondaria di primo grado Dante Alighieri. Appassionato di informatica che, insegna nelle classi 2.0 e 3.0, webmaster per diletto e utilizzatore avanzato di programmi C.A.D., grafica e video produzione. Autore di questo blog e vincitore del premio internazionale come miglior sito dell'anno 2016 nell'area Carriera e Formazione. Autore per casa editrice Lattes Editori di Torino per la quale cura il blog iLTECHNOlogico.it e le pubblicazioni di tecnologia.

Feb 222017
 
LE PROPRIETÀ DEI MATERIALI
Indice Argomenti
1 PROPRIETÀ FISICO-CHIMICHE
2 PROPRIETÀ MECCANICHE
3 PROPRIETÀ TECNOLOGICHE
4 MAPPA CONCETTUALE DELL’ARGOMENTO
5 APPROFONDISCI CON I VIDEO

Ogni materiale che troviamo in natura o che utilizziamo per realizzare ciò che ci serve, viene selezionato e utilizzato in base alle sue specificità, caratteristiche che lo rendono unico e insostituibile per determinati scopi. Ad esempio la trasparenza del vetro è una caratteristica insostituibile nella realizzazione delle finestre come la conduttività elettrica del rame lo è nella realizzazione dei cavi elettrici.

Proprietà4

Alcune proprietà sono specifiche ed esclusive di alcuni materiali, mentre altre sono comuni a molti di essi. In questo caso per poter riuscire ad effettuare scelte opportune, è necessario che ogni materiale sia sottoposto a particolari prove o test che evidenzino e descrivano con scientificità quelle che sono le differenze tra di loro.

Ogni materiale, presenta caratteristiche diverse, ma tutte insieme possono essere catalogate all’interno delle seguenti macro-categorie:

PROPRIETA’ FISICO-CHIMICHE

Sono quelle proprietà che riguardano lo stato fisico, la struttura molecolare di un materiale acquisite nel suo processo di formazione naturale. Ad esempio la trasparenza per il vetro, le venature per il legno, la lucentezza per i metalli, sono proprietà uniche che descrivono lo stato fisico del materiale cui appartengono.

Proprietà6

Sulla base di quanto detto, sono proprietà fisico-chimiche:

Dilatazione COEFFICIENTE DI DILATAZIONE TERMICA
caratteristica di un materiale di accrescere la sua dimensione in modo lineare, superficiale o volumetrico in base alla variazione di temperatura ambientale
Colore COLORE
dipende, in un corpo che non emette luce propria, da quali frequenze la sua superficie non assorbe e riflette
Conduttività termica1 CONDUTTIVITA’ TERMICA
rappresenta la capacità di un materiale di trasmettere il calore
Conduttività elettrica CONDUTTIVITA’ ELETTRICA
rappresenta la capacità di un materiale di trasmettere elettricità
Densità DENSITA’
rappresenta il rapporto in una sostanza tra la massa e il suo volume (per massa si intende la quantità di materia presente in un corpo)
Igroscopicità IGROSCOPICITA’
rappresenta la capacità di un materiale di assorbire e trattenere l’umidità
Lucentezza1 LUCENTEZZA
rappresenta la capacità della superficie di un materiale di riflettere la luce in determinate condizioni
Odore ODORE
proprietà dovuta alla presenza di composti chimici volatilizzati che consentono di distinguere olfattivamente un materiale da un altro
Ossidabilità1 OSSIDABILITA’
rappresenta la perdita da parte di un materiale della sua lucentezza fino al formarsi della ruggine come conseguenza di una prolungata esposizione all’aria e all’umidità
Peso specifico PESO SPECIFICO
rappresenta il rapporto tra il peso di un campione di materiale e il suo volume
Fire2 REFRATTARIETA’
rappresenta la capacità di un materiale di resistere alle alte temperature
Temperatura fusione2 TEMPERATURA DI FUSIONE
rappresenta il passaggio di un materiale dal suo stato solido a quello liquido per somministrazione di calore dall’esterno. Nei metalli è costante
Tossicita TOSSICITA’
rappresenta la capacità di un materiale di produrre sostanze nocive per la salute quando reagisce con l’aria o l’acqua
Trama2 TRAMA
rappresenta il disegno, la texture di un materiale come ad esempio nel legno o nel marmo
Trasparenza2 TRASPARENZA
rappresenta la capacità di un materiale di lasciarsi attraversare dalla luce; è l’opposto dell’opacità
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PROPRIETA’ MECCANICHE

Sono quelle proprietà che riguardano le capacità di un materiale di resistere alle azioni provocate da forze esterne che tendono a deformarlo. Come ad esempio quando saltiamo su di un trampolino, esercitiamo una grande forza su di esso che tende a piegarlo ma questo, non si spezza perché la sua resistenza è maggiore della forza che agisce su di esso.

Proprietà7

Sulla base di quanto detto, sono proprietà meccaniche:

Compressione COMPRESSIONE
rappresenta la resistenza che un corpo oppone ad una forza che tende a comprimerlo ossia ad accorciare le sue fibre
Trazione TRAZIONE
rappresenta la resistenza che un corpo oppone ad una forza che tende ad allungarlo; il pezzo, prima di rompersi, sin allunga in misura tanto maggiore quanto più il materiale è plastico
Flessione FLESSIONE
rappresenta la resistenza che un corpo oppone ad una forza ad esso perpendicolare che tende a curvarlo. La flessione è una forza composta, infatti le fibre superiori del corpo tenderanno ad accorciarsi (compressione) mentre quelle inferiori ad allungarsi (trazione). Le fibre poste sull’asse medio, detto neutro, non si accorceranno ne allungheranno
Torsione TORSIONE
rappresenta la resistenza che un corpo oppone ad una forza che tende a torcere le sue fibre
Taglio TAGLIO
rappresenta la resistenza che un corpo oppone a forze che applicate tendono a far scorrere uno sull’altro due piani vicini
Durezza DUREZZA
rappresenta la resistenza che un corpo oppone alla penetrazione di una punta cioè alla scalfitura. La durezza è misurata attraverso la scala di Mohs dove il materiale più tenero è il Talco e quello più duro il Diamante
Resistenza a fatica RESISTENZA A FATICA
rappresenta la resistenza che un corpo oppone a sforzi variabili e ripetuti, come l’accorciamento e l’allungamento di una molla per migliaia di volte
Resilienza2 RESILIENZA
rappresenta la resistenza che un corpo oppone alla rottura per sollecitazione dinamica, determinata con apposita prova d’urto. E’ l’opposto della fragilità
Usura USURA
rappresenta la resistenza che un corpo oppone al logoramento, cioè alla perdita di materiale per distacco di particelle, quando organi meccanici in movimento sono a contatto tra loro
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PROPRIETA’ TECNOLOGICHE

Sono quelle proprietà che riguardano l’attitudine di un materiale a subire lavorazioni, ossia a lasciarsi trasformare in oggetti finiti o semi-finiti.

Proprietà5

Sulla base di quanto detto, sono proprietà tecnologiche:

Duttilità3 DUTTILITA’ o TRAFILATURA
rappresenta l’attitudine di un materiale di lasciarsi trasformare in fili sottili, trasformazione che può avvenire sia a caldo che a freddo
Malleabilità2 MALLEABILITA’
rappresenta l’attitudine di un materiale di lasciarsi trasformare in lamine sottili per effetto di pressione
Temperabilità1 TEMPRABILITA’
rappresenta l’attitudine di un materiale a cambiare la propria struttura se sottoposto ad un’azione di tempra, ossia un raffreddamento rapido dopo la sua formatura
Saldabilità SALDABILITA’
rappresenta l’attitudine di un materiale a lasciarsi unire ad altre sue parti o ad altro materiale attraverso il riscaldamento delle superfici da unire o all’uso di altro materiale fuso da colare tra i due pezzi da saldare
Imbutitura STAMPABILITÀ e IMBUTIBILITA’
rappresenta l’attitudine di un materiale ad assumere una forma definitiva mediante pressione tra uno stampo ed un contro-stampo a caldo (stampabilità) o a freddo (imbutibilità)
Piegabilità PIEGABILITA’ e CURVABILITA’
rappresenta l’attitudine di un materiale a lasciarsi piegare in forme precise senza che durate la fase di piegatura il materiale abbia a spezzarsi o rovinarsi
Lucidabilità LUCIDABILITA’
rappresenta l’attitudine di un materiale a lasciarsi lucidare o levigare
Fusibilità FUSIBILITA’ e COLABILITA’
rappresenta l’attitudine di un materiale di passare dallo stato solido a quello liquido per mezzo del calore e di poter essere colato dentro appositi stampi per dare pezzi di fusione
Fucinatura3 FUCINABILITA’
rappresenta l’attitudine di un materiale ad essere modellato a caldo mediante percussione o pressatura
Soffiatura2 SOFFIABILITA’
rappresenta l’attitudine di un materiale ad assumere una forma cava, come ad esempio una bottiglia, insufflando aria compressa all’interno di un campione di materiale posto all’interno di uno stampo
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L’insieme di queste proprietà, definisce il percorso o la destinazione di ogni materiale, rendendolo idoneo o meno a determinate applicazioni o usi. Le leghe metalliche, rappresentano il tentativo da parte dell’uomo di superare i limiti fisici dei materiali, realizzandone di nuovi, migliori, capaci di acquisire ulteriori proprietà rispetto a quelle di cui sono forniti naturalmente.

MAPPA CONCETTUALE DELL’ARGOMENTO

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APPROFONDISCI CON I VIDEO
LE PROPRIETÀ DEI MATERIALI ESTRUSIONE DEI METALLI
Durata: 5:09 (anim) Durata: 2:16 (eng)

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Feb 112017
 

Carta_Scroll

La carta è un materiale riciclabile al 100% anche se questo processo richiede l’impiego di tanta energia e l’uso in alcuni casi di prodotti tossici o non propriamente compatibili con l’ambiente. Inoltre, la quantità che se ne produce, da sola è un grande carico per il nostro sistema di smaltimento. Molta della carta che utilizziamo ha, se ci facciamo caso, una vita utile molto breve; si pensi ai quotidiani o agli imballaggi di prodotti freschi che vengono utilizzate per tempi molto brevi a volte solo pochi giorni.

NANOCARTA01

E’ proprio su questa specifica tipologia di carta che il ricercatore Wenshou Wang della Shandong University cinese, insieme ai ricercatori della University of California e della Berkley University, stanno lavorando. In pratica, hanno realizzato un nuovo tipo di carta basata su nanotecnologie, in grado di essere scritta con la sola presenza della luce ed esattamente con i raggi Ultra Violetti.

Il team di ricercatori ha ricoperto un normale foglio di carta con un materiale nanotecnologico che è possibile stampare e cancellare senza l’utilizzo dei colori o degli inchiostri.

NANOCARTA02

Wenshou Wang

Si tratta di un materiale che cambia colore quando viene esposto a sorgenti luminose. In pratica questo foglio è rivestito con una pellicola composta da due nanoparticelle: il blu di Prussia, un inchiostro molto conosciuto dagli artisti, non tossico ed economico e il biossido di titanio (TiO2) un semiconduttore. L’inchiostro blu ha la caratteristica che diventa completamente trasparente se acquisisce elettroni, mentre il biossido è un materiale fotocatalitico in grado di accelerare le reazioni chimiche in presenza di raggi UV.

Approfondisco: la fotocatalisi è l’azione in virtù della quale alcuni materiali semiconduttori, per es. l’ossido di zinco e il biossido di titanio, sotto l’azione della luce possono dar luogo a reazioni di riduzione o di ossidazione di sostanze indesiderate presenti anche in piccole quantità.

Il foglio si presenterà di conseguenza di colore blu prima di essere utilizzato per la presenza del blu di Prussia. La stampa avviene attraverso l’esposizione del foglio ai raggi UV; in questo modo, lo strato di biossido di titanio verrà eccitato dalla luce emettendo elettroni che, catturati dallo strato di colore ne realizzeranno la depigmentazione. In pratica, il foglio diventerà completamente trasparente tranne nelle parti non toccate dai raggi UV. In questo modo il testo o le immagini stampate resteranno in evidenza, in questo caso di colore blu.

Questa trasformazione, resta attiva per un periodo di circa 5 giorni, dopo i quali, lentamente ritornerà alla condizione iniziale, ossia completamente blu. Tale processo può essere accelerato, sottoponendo il foglio all’azione di un calore a 120°C per circa 10 minuti.

NANOCARTA03

Usando pigmenti diversi dal blu di Prussia, è possibile stampare in altri colori. Ora i ricercatori stanno lavorando per la realizzazione di una stampante in grado di stampare e cancellare immagini su fogli trattati con queste nanoparticelle.

E’ possibile già immaginare l’impatto sull’ambiente e sui costi di una carta del genere che non deve essere riciclata, ma solo ristampata infinite volte senza mai essere gettata; non saranno necessari colori di alcun genere e smaltimento di toner e cartucce esauste. Giornali, volantini pubblicitari e tutto ciò che necessita solo una stampa temporanea potranno essere realizzate con questo nuovo prodotto e risparmiare all’ambiente processi lunghi e comunque inquinanti per il recupero della carta da macero.

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Feb 102017
 

Vahana01

Si chiamerà Vahana, nome che in lingua sanscrita significa “mezzo di locomozione degli dei” e nell’immaginario di quelle popolazioni identificava la divinità con il mezzo di trasporto. Si tratta in questo caso dell’ultimo avveniristico progetto di Airbus la grande compagnia aerea che compete per il primato nei cieli con l’americana Boeing.

L’idea è quella di voler intervenire sul traffico sempre più congestionato delle megalopoli con un sistema di trasporti avveniristico. Mentre si parla sempre più di auto a guida autonoma, campo nel quale si stanno sfidando i grandi big dell’economia, Airbus propone un sistema, a metà tra un grande drone e un piccolo elicottero che dovrebbe essere in grado di trasportare un passeggero per volta in aria su tragitti brevi all’interno delle città, superando il caos e la congestione del traffico a terra.

Vahana02

Qual’è la particolarità di questo sistema? Dovrebbe decollare in verticale, dato il poco spazio a disposizione, e volare autonomamente senza pilota.

L’idea, pazzesca di per se, è presa molto seriamente da Airbus che prevede di lanciare tale sistema già tra 4 anni nel 2020 presentando a breve i primi prototipi funzionanti.

Vahana04

Lavorano al progetto gli ingegneri di A3, società di proprietà di Airbus, i quali hanno deciso di lanciarsi nel 2016 in questa avventura ideando questo incredibile sistema di volo autonomo.

Ciò che ha dato loro fiducia nella realizzazione di un progetto così avanzato sono stati diversi fattori; tra questi, lo stato dell’arte dei sistemi di intelligenza artificiale nei sistemi di guida oggi particolarmente avanzati ed affidabili, l’uso di materiali ultraleggeri ma estremamente resistenti e la possibilità di utilizzare batterie la cui tecnologia consente di ottenere sufficiente energia e durata.

La realizzazione del prototipo completamente funzionante è già prevista per la fine di questo 2017 e la speranza di veder volare Vahana per la fine del 2020.

Vahana03

Rodin Lyasoff, amministratore delegato di Airbus Group ha commentato il progetto affermando che l’aerodinamica di questo mezzo innovativo è già in fase di avanzata realizzazione, avendo ottenuto un mezzo capace di volare con un solo motore e con un software in grado di controllarlo e guidarlo con una sicurezza del 100%. Vahana dovrà essere in grado di volare da un punto ad un altro con assoluta certezza evitando tutti i possibili ostacoli che potrebbero frapporsi tra i due luoghi da congiungere.

Inoltre, Lyasoff, ha affermato che Airbus rilascerà i codici di questo nuovo sistema di volo in modo che tutti ne possano trarre beneficio.

Non ci resta che aspettare e sperare che questo progetto possa diventare realtà. A quel punto ci si porrà un’ulteriore domanda: chi supererà la propria reticenza e si proporrà come passeggero per un volo sui cieli della propria città su un mezzo privo di pilota?

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Feb 072017
 

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Tanti cambiamenti, piccoli a volte poco visibili ed altri più evidenti come il nostro nuovo banner che racchiude, in quella piccola striscia, molti degli elementi che ci contraddistinguono.

Modernissimi mezzi di trasporto come il Frecciarossa delle Ferrovie dell Stato, fiore all’occhiello del nostro sistema di trasporti e il fiammante Boeing 747 800 Dreamliner, riedizione in chiave moderna del gigante dei cieli che da decenni trasporta nel mondo milioni di passeggeri. Due primizie tecnologiche ma anche due simboli che virtualmente ci accompagnano in questo viaggio, con la mia guida, nel mondo della scuola e dell’Innovation Technology. La “O” come un drone, divenuto oramai simbolo di quest’epoca con un successo e una diffusione planetaria arricchisce e completa il nuovo logo. Il tutto su un fondo di acciaio satinato, simbolo di forza e tenacia, quella che ci ha contraddistinti in questi lunghi 5 anni e che ci hanno portato a diventare il sito Web dell’Anno nel 2016.

chart-iconE continuiamo a cresce: gennaio è stato il mese con più visualizzazioni nella nostra storia con 52.883 visualizzazioni e circa 25.000 utenti unici. La settimana scorsa ancora un record assoluto con 13.429 visualizzazioni e la crescita non si arresta grazie, ancora una volta, a tutti voi.

WIDGET

WIDGET SETTORI
Come dicevo tante novità, come ad esempio la nuova grafica per i widget sulle categorie principali, semplici come sempre da navigare, più moderni e graficamente coerenti con il resto del sito.

SERIE E CONTENUTI

Nuovi contenuti raccolti per tipologia, come la recentissima serie sui Metalli che piano piano si arricchirà di altri elementi o la serie sul disegno digitale con i comandi grafici per utilizzare i programmi C.A.D. (Computer Aided Design), con lezioni, guide e tutorial sugli argomenti per le classi 2.0.

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SOTTO IL COFANO

Piccoli ma continui aggiustamenti e arricchimenti al catalogo tecnologico di questo sito. Regolarmente nuove mappe concettuali nella sezione TechMappe e nuovi video da guardare e scoprire nella nostra Docuteca.

Aggiornamenti dei contenuti per gli articoli più importanti con adeguamenti alle innovazioni tecnologiche e ai cambiamenti, inevitabili, in questo mondo in continua evoluzione. E al tempo stesso rielaborazione di alcuni successi nella nuova versione ioStudio, quindi facilitati per alunni con DSA o BES.

Grande successo (mi è stato appena confermato dalla Lattes) anche per ilTechnoLOGICO, l’altro blog a mia firma che aggiorna su didattica e innovazione con indici di visualizzazione in costante crescita.

Altre novità bollono in pentola, ma vedranno la luce piano piano nel tempo.

Quindi cos’altro dirvi se non un’immenso

GRAZIE

Feb 062017
 
I METALLI#2 (FERRO E ACCIAIO)
Indice Argomenti
1 IL FERRO E L’ACCIAIO
2 ALTOFORNO E PROPRIETÀ DELLA GHISA
3 IL CONVERTITORE E L’ACCIAIO
4 IL LAMINATOIO
5 MAPPA CONCETTUALE DELL’ARGOMENTO
6 APPROFONDISCI CON I VIDEO
Lezioni Precedenti sui Metalli
#1 I METALLI (PROPRIETÀ)
Prossime Lezioni sui Metalli
#3 I METALLI (ALLUMINIO)

Acciaio01

IL FERRO E L’ACCIAIO

L’acciaio è sicuramente la più importante delle leghe ottenute dall’uomo per le sue proprietà e per la quantità di impieghi. Si ottiene miscelando il metallo con maggiore presenza sulla Terra, il ferro, con il carbonio (carbon coke).

Ferro01Approfondisco: iferro è più usato di tutti i metalli, circa il 95% di tutto il metallo prodotto universalmente. E’ il metallo più abbondante sulla terra ed è considerato il decimo nell’universo. La maggior parte del ferro si trova sotto forma di ossidi contenuti in minerali quali ematite, magnetite e taconite.

carbon-cokeApprofondisco: il coke è un carbone artificiale che si ottiene quale residuo della distillazione secca del carbon fossile a temperatura elevata. Si presenta come un materiale di colore grigio più o meno chiaro, leggero e molto poroso, con lucentezza più o meno evidente.

La produzione dell’acciaio avviene in un impianto Siderurgico (dal greco, lavorazione del ferro) ma non può avvenire in modo diretto, perché bisogna produrre per prima la ghisa, un’altra lega del ferro.

Ghisa01Approfondisco: la ghisa è una lega ferro-carbonio caratterizzata da un tenore di carbonio compreso fra l’1,9% e il 5,5%. Si ottiene direttamente nell’altoforno dai minerali di ferro ed è detta ghisa d’altoforno o ghisa madre e viene prevalentemente usata per produrre, mediante affinazione, i diversi tipi di acciaio. Possiede le seguenti proprietà: è dura, fragile, poco resistente alla trazione e flessione, è resistente alla compressione e alla corrosione, non è malleabile, fonde a temperatura non molto elevata, consente la realizzazione di pezzi, per colaggio, anche molto complessi.

I passaggi che portano alla produzione dell’acciaio sono dunque i seguenti:

  • estrazione dei minerali ferrosi;
  • produzione della ghisa (altoforno);
  • produzione dell’acciaio (convertitore);
  • laminatoio.

Il processo siderurgico inizia con l’estrazione dei minerali metalliferi contenenti il ferro dalle cave o dalle miniere (il ferro non si trova allo stato puro in natura). Come per molti metalli, si effettua la loro frantumazione ed una successiva macinazione. Questi vengono lavati da polveri ed impurità e divisi in categorie a seconda della concentrazione dei metalli contenuti, mediante separazione magnetica o gravitazionale. Seguono poi le operazioni di flottazione, vagliatura, calibratura, essiccazione, calcinazione e arrostimento dei minerali. A questo punto i minerali di ferro sono stati ripuliti dalla maggior parte delle impurità e sono pronti per essere fusi negli altiforni.

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ALTOFORNO E PRODUZIONE DELLA GHISA
Altoforno

Altoforno

L’altoforno è un forno a funzionamento continuo per la produzione della ghisa. Il suo nome deriva dalle sue dimensioni, infatti può raggiungere un’altezza di 100 metri e un diametro di 10.

E’ costituito da un ingresso superiore per la carica dei materiali chiamata bocca, da due tratti tronco-conici, di cui il tino costituisce il cono superiore e la sacca quello inferiore, uniti da una sezione cilindrica centrale chiamata ventre. La carica avviene dall’alto, dalla bocca, a strati di coke e minerale ferroso che vengono gettati alternativamente. In basso troviamo un altro anello cilindrico chiamato crogiolo, dove si deposita la ghisa madre e le scorie dette anche loppe.

È un forno a vento perché per raggiungere tali  temperature è necessario insufflare ossigeno dal basso.

La struttura del forno è costituita esternamente da una corazza di acciaio rivestita, internamente, da mattoni refrattari su un sottostrato di cemento anch’esso refrattario e le pareti del forno sono raffreddate da tubazioni d’acqua nelle zone più calde.

Dall’alto verso il basso la temperatura aumenta gradualmente passando dai 400°C della bocca ai 1600°C del crogiolo.

Altoforno02

Parti e temperature dell’altoforno

La carica avviene dall’alto attraverso la bocca, con strati alterni di minerale (ossidi, ricchi di ferro, come ematiti, limoniti, magnetiti), fondente (calcare, dolomite, silice e talvolta bauxite) e coke.

I materiali scendendo lungo il forno incontrano temperature sempre più alte avviando una serie di trasformazioni fisico/chimiche che portano alla fusione del ferro e del fondente (ad esclusione del coke) fino alla formazione della ghisa.

Nel crogiolo sono disposti in alto due fori per la fuoriuscita delle loppe che galleggiano sopra la ghisa perché aventi peso specifico inferiore e in basso, appena sopra il fondo, due fori di colata della ghisa madre.

L’attività dell’altoforno, è definita a ciclo continuo perché non viene interrotta mai. Questo è dovuto al fatto che nell’altoforno per raggiungere le temperature necessarie, serve molta energia e tanto tempo, per cui il suo raffreddamento non è possibile; inoltre, un eventuale abbassamento della temperatura interna, comporterebbe la solidificazione del metallo che di fatto renderebbe inutilizzabile il forno stesso.

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IL CONVERTITORE E L’ACCIAIO

Le materie prime per la produzione dell’acciaio sono:

  1. la ghisa greggia, proveniente dall’altoforno, che viene affinata (riduzione della percentuale del carbonio e delle impurità) ;
  2. il rottame di ferro, derivato da recuperi civili e industriali ;
  3. le ferroleghe, che sono leghe di ferro particolari, che vengono usate solo per la produzione di acciai; contengono una percentuale di carbonio generalmente molto bassa (dallo 0,1% all’1%):
  4. altri metalli come silicio, manganese, cromo, nichel, cobalto ecc… che vengono aggiunte agli acciai per migliorarne le caratteristiche.

La ghisa viene trasportata nell’acciaieria tramite siviere o tramite un carro ferroviario chiamato carro siluro.

Avesta, Heavy Lifting, Process Cranes

Siviera

Entrambi, realizzati in acciaio con rivestimento interno in mattoni refrattari, possono ruotare sul proprio asse per scaricare il loro contenuto. Le siviere, sono dei grandi contenitori con la forma di un bicchiere che trasportati e sospesi tramite carri ponti, versano il contenuto (ghisa) all’interno dei convertitori. I carri siluro hanno lo stesso scopo, ma vengono utilizzati quando il tragitto da compiere verso, l’acciaieria è maggiore.

Carro siluro

Carro siluro

La produzione dell’acciaio avviene attraverso dei forni chiamati convertitori ed iniziò a livello industriale nel 1856 grazie al genio inventivo di Herry Bessemer che, grazie a quello che fu definito forno Bessemer, rese possibile la produzione dell’acciaio in un’unica fase e in grandi quantità.

Convertitore Bessemer

Convertitore Bessemer

Schema di un convertitore Bessemer

Schema di un convertitore Bessemer

Il forno ha un capacità variabile da 10 a 20 tonnellate di ghisa fusa con un’altezza compresa tra i 6 e gli 8 metri e un diametro tra 3 e 4 metri. L’interno anche in questo caso è rivestito da materiale refrattario (mattoni) ed ha un movimento basculante che, grazie alla forma, consente un caricamento e un svuotamento rapido del forno. Tramite un tubo sul fondo, viene immessa aria calda che entrando in reazione alle alte temperature con il carbonio contenuto nella ghisa, lo brucia consentendo di abbassare il suo tenore e trasformando così la fragile ghisa in resistentissimo acciaio.

Forno LD

Forno L.D.

La moderna evoluzione del convertitore Bessemer è oggi rappresentata dai convertitori ad ossigeno L.D. (L sta per Linz e D sta per Donawitz, città austriache dove per la prima volta nel 1952 e 1953 il forno fu adottato). Carica, eliminazione delle scorie e introduzione dell’ossigeno avvengono dall’alto, dalla bocca, mentre la fuoriuscita dell’acciaio avviene da un’apertura laterale.

L’introduzione dell’ossigeno a grande pressione e in grande quantità fa in modo da eliminare quasi tutte le scorie e produrre un acciaio di elevatissima qualità, motivazione che ha permesso a questo metodo di imporsi sugli altri.

Approfondisco: l’acciaio è una lega ferro-carbonio caratterizzata da un tenore di carbonio inferiore al 2% ottenuta per riduzione del carbonio dalla ghisa nel convertitore.

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IL LAMINATOIO
Laminatoio

Laminatoio

E’ un processo di riduzione dell’altezza o cambio di sezione di un pezzo attraverso la pressione applicata tramite due rulli rotanti (calandre).

Laminatoio2

La laminazione rappresenta il 90% dei processi di lavorazione per deformazioni ed è stata sviluppata nel 1500; si producono principalmente laminati che si suddividono in: piastre (spessore minore 6 mm), fogli o lamiere (spessore maggiore 6 mm). La laminazione viene effettuata a caldo o a freddo.

La laminazione a caldo serve uniformare il pezzo dimensionalmente e chiudere la porosità e avviene in generale ad una temperatura prossima ai 1000°C.

Si produce la bramma che può essere a sezione quadrata o rettangolare. Da questa si possono produrre con successivi passaggi travi di varia sezione oppure rotaie ferroviarie.

Dalle bramme, è possibile produrre pezzi più piccoli detti billette di sezione quadrata o tonda da utilizzare successivamente per la trafilatura.

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MAPPA CONCETTUALE

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APPROFONDISCI CON I VIDEO
ALTOFORNO: SCHEMA E FUNZIONAMENTO LA NOSTRA VITA SENZA I METALLI
Durata: 1:34 Durata: 8:40
CICLO DI PRODUZIONE ACCIAIO CENTRO SIDERURGICO: ALTOFORNO
Durata: 1:23 Durata: 3:08
ACCIAIO INOX IL CICLO DEL RICICLO: ACCIAIO
Durata: 4:11 Durata: 1:18

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Feb 042017
 
I METALLI#1
Indice Argomenti
1 METALLI, NON METALLI E SEMI-METALLI
2 PROPRIETÀ DEI METALLI
3 LE LEGHE METALLICHE
4 MAPPA CONCETTUALE DELL’ARGOMENTO
5 APPROFONDISCI CON I VIDEO
Prossime Lezioni sui Metalli
#2 I METALLI (IL CICLO SIDERURGICO) 
#3 I METALLI (ALLUMINIO)

Metalli01

METALLI, NON METALLI E SEMI-METALLI

Sono un gruppo di elementi chimici con ottime proprietà fisiche, meccaniche e tecnologiche. Sono generalmente molto resistenti, lucenti e buoni conduttori di elettricità e calore. La maggior parte dei metalli sono opachi, cioè non si può guardarvi attraverso e a temperatura ambiente sono solidi tranne il mercurio.

In natura difficilmente si trovano allo stato puro, ma sotto forma di minerali che li contengono e da cui con procedimenti fisico/chimici debbono essere estratti.

Queste caratteristiche li rendono unici a tal punto da definire una categoria a parte anche in chimica sulla Tabella Periodica degli Elementi.

Proprieta_Periodiche

Tabella Periodica degli Elementi

Oltre ai Metalli, in natura, le altre categorie presenti sono i Non Metalli e i Semi-Metalli.

Carbone07

Carbonio

non metalli sono quegli elementi chimici che presentano caratteristiche fisiche opposte a quelle dei metalli. A temperatura e pressione ambiente esistono in tutti gli stati della materia: possono essere gassosi (ossigeno e azoto), liquidi (bromo) e solidi (carbonio e zolfo). Sono fragili e hanno solitamente bassi punti di fusione. Sono non metalli: Azoto, Idrogeno, Carbonio, Ossigeno, Fluoro, Fosforo, Zolfo, Cloro, Selenio, Bromo e Iodio. Fanno parte dei non metalli anche i gas nobili.

Metalli02

Processore in Silicio

semimetalli sono elementi che hanno proprietà intermedie tra quelle dei metalli e quelle dei non metalli. Hanno aspetto lucente, conducibilità termica ed elettrica (come i metalli), fragilità. A temperatura ambiente sono allo stato solido e sono sette: Silicio, Germanio, Antimonio, Arsenico, Boro, Tellurio e Astato anche se l’Ununseptio potrebbe essere inserito presto tra questi.

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PROPRIETA’ DEI METALLI

I metalli sono dei materiali che presentano grandi proprietà sia fisiche che, meccaniche e tecnologiche, vediamo quali.

PROPRIETA’ FISICHE E CHIMICHE

  • Massa volumica: la massa volumica è il rapporto fra la massa e il volume.
  • Corrosione: fenomeno chimico che provoca il graduale deterioramento di una sostanza solida per effetto di agenti esterni.
  • Conduttività termica: la conduttività termica descrive il trasporto di energia sotto forma di calore.
  • Conducibilità di elettricità: misura della capacità di un materiale a condurre una corrente elettrica.
  • Temperatura di fusione: la temperatura di fusione è la temperatura alla quale un materiale passa dallo stato solido a quello liquido.

PROPRIETA’ MECCANICHE

  • Trazione: forza che agisce su un corpo in modo da provocarne l’allungamento delle fibre nella direzione della forza stessa.
  • Compressione: quando le forze dirette lungo l’asse tendono ad accorciare le fibre.
  • Taglio: un corpo è sollecitato dal taglio quando le forze applicate tendono a far scorrere uno sull’altro due piani vicini.
  • Torsione: un corpo è sollecitato a torsione quando le forze applicate tendono a torcere le sue fibre.
  • Flessione: un corpo è sollecitato a flessione quando le forze applicate perpendicolarmente al suo asse tendono a curvarlo.
  • Durezza: è la resistenza che il materiale oppone alla penetrazione di una punta cioè alla scalfitura.
  • Fatica: è la resistenza dei materiali a sforzi variabili e ripetuti (ad esempio una molla).

PROPRIETA’ TECNOLOGICHE

  • Fusibilità: la fusibilità è l’attitudine di un materiale a essere trasformato in prodotto finito mediante fusione.
  • Malleabilità: la malleabilità è l’attitudine di un materiale a essere trasformato in lamine.
  • Duttilità: la duttilità è l’attitudine di un materiale a essere trasformato in fili senza rompersi quando sono tirati.
  • Saldabilità: la saldabilità è l’attitudine di un pezzo a unirsi con un altro pezzo mediante riscaldamento delle parti a contatto.
  • Temprabilità: la temprabilità è l’attitudine dei metalli di aumentare la resistenza esterna di un metallo tramite raffreddamento rapido dopo la fusione.

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LE LEGHE METALLICHE

La fusibilità, in particolare, ha consentito all’uomo di combinare i metalli tra di loro o con altri non metalli, per formare quelli che chiamiamo Leghe Metalliche.

Approfondisco: si definiscono leghe metalliche, quei miscugli intimi costituiti da uno o più metalli o non metalli di cui almeno uno deve essere un metallo.

La realizzazione delle leghe metalliche è finalizzata alla creazione di nuovi materiali di migliore qualità, capaci di superare i limiti del metallo da cui scaturiscono (ad esempio l’acciaio supera grandemente le prestazioni del ferro da cui deriva e l’acciaio inossidabile, addirittura non arrugginisce mai).

Il processo di lavorazione dei metalli, prende il nome di Metallurgia e include tutti i metalli tranne il ferro il cui ciclo di lavorazione prende il nome di Siderurgia.

Sono leghe metalliche, ad esempio, la ghisa e l’acciaio ottenute da ferro e carbonio, il bronzo ottenuto da rame e stagno, l’ottone ottenuto da rame e zinco.

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MAPPA CONCETTUALE

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APPROFONDISCI CON I VIDEO
I METALLI LA NOSTRA VITA SENZA I METALLI
Durata: 3:12 Durata: 8:40

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Gen 302017
 
Ogni giorno che passa la scienza trova nuove incredibili utilizzazioni per il grafene, il super materiale scoperto pochi anni fa e ottenuto dalla grafite.
Grafene3D04

Un gruppo di scienziati del MIT di Boston ha assemblato fogli bidimensionali di grafene in modo da ottenerne una “maglia tridimensionale”. Il risultato? Un materiale con una resistenza meccanica 10 volte maggiore di quella dell’acciaio ma con una densità pari a solo il 5% della lega ferrosa.

Approfondisco: la densità rappresenta il rapporto in una sostanza tra la massa e il suo volume (per massa si intende la quantità di materia presente in un corpo).

Il grafene è oramai ritenuto da tutti il materiale più resistente in assoluto tra quelli finora scoperti. Il problema fino ad oggi riscontrato dai ricercatori è stato proprio quello di poter utilizzare tale materiale per applicazioni che non fossero esclusivamente bidimensionali, in quanto è noto che la sua struttura è bidimensionale perché formata da un solo strato di atomi.

Struttura atomica del grafene

Struttura atomica del grafene

Gli studiosi del MIT, hanno passato a setaccio ogni singolo atomo del grafene analizzandone anche la disposizione geometrica e sono arrivati alla conclusione che combinando fiocchi di grafene in forme particolari si potesse sfruttare questa loro resistenza anche per scopi e soluzioni diverse. Sono state prese a riferimento le particolari strutture molecolari di alcuni coralli e delle diatomee, creature microscopiche il cui volume è bassissimo rispetto alla loro superficie. Sono stati assemblati fiocchi di grafene attraverso l’uso di calore e pressione in modo da modellarlo in forme tridimensionali che ricordano una spugna.

Grafene3D01

Campione di grafene 3D

Sono state provate differenti configurazioni geometriche fino a realizzare un campione che ha presentato una resistenza meccanica 10 volte superiore a quella di un buon acciaio ma con una densità  del 5% rispetto a quest’ultimo.

Grafene3D02

Differenti configurazioni in prova

Immaginate quali potranno essere le possibili utilizzazioni di questo nuovo super materiale soprattutto nel campo dell’edilizia.

Strutture e reticoli di grafene che avvolgono i materiali base dell’edilizia formati attraverso l’uso di calore e pressione. Una volta conformato l’oggetto, si potrebbe togliere il materiale base e lasciare la super struttura in grafene molto più leggera e resistente. Immaginate costruzioni tipo ponti o grattacieli quale beneficio potrebbero trarre da questa incredibile scoperta. Vedremo quali saranno gli sviluppi commerciali che questo nuovo prodotto sarà in grado di generare.

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Gen 242017
 
ALLUMINIO
Alluminio Simbolo Alluminio atomica
DATI CONFIGURAZIONE
Bauxite SONY DSC
MINERALE ASPETTO

L’alluminio, è un metallo molto diffuso in natura; è il terzo elemento dopo l’ossigeno e il silicio. Ha simbolo chimico Al e numero atomico 13.

Fu isolato nel 1825 dallo scienziato H. C. Ørsted ma la sua produzione massiva iniziò a fine secolo, dopo il 1886 quando fu inventato il processo elettrolitico.

Di colore argenteo si  estrae da minerali il principale dei quali è la bauxite.

Miniera di bauxite

E’ il metallo più utilizzato dopo il ferro e deve il suo successo alle sue incredibili proprietà tra le quali quella di ricoprirsi con un sottilissimo strato di ossido che lo rende inalterabile agli agenti atmosferici.

ALUQuello prodotto con processo elettrolitico, viene definito alluminio primario, che si differenzia da quello ottenuto attraverso il riciclo detto alluminio secondario. L’alluminio ha infatti la caratteristica di poter essere riutilizzato all’infinito. Nel passato era più raro e costoso dell’oro e il riciclo ha aiutato a ridurne i costi di produzione fino al 90%. Infatti, questo metallo è estratto dall’allumina che ha una temperatura di fusione molto alta, circa 2.050°C richiedendo per questa operazione un enorme dispendio di energia che ne fa lievitare i costi.

PROPRIETÀ

L’alluminio deve il suo successo alle straordinarie proprietà che lo contraddistinguono; infatti è:

  • conduttore elettrico;
  • conduttore termico;
  • resistente alla corrosione;
  • a-magnetico;
  • basso peso specifico;
  • duttile;
  • malleabile;
  • riciclabile;
  • igienico;
  • buona resistenza meccanica.
LEGHE

Miscelando l’alluminio con altri metalli, è possibile realizzare numerose leghe, dette appunto leggere perché con peso specifico molto basso, le cui proprietà superano in molti casi quelle del metallo di origine. Le più importanti sono:

  • silumin (silicio e alluminio);
  • anticorodal (magnesio, rame, manganese, silicio e alluminio);
  • peraluman (magnesio e alluminio);
  • duralluminio (rame, manganese, magnesio e alluminio).
IMPIEGHI

L’alluminio e le sue leghe servono per la costruzione di aerei, veicoli, navi, strutture, pezzi da fonderia, utensili di uso domestico ed elettronica.

Alluminio02 Alluminio03 Alluminio04
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Gen 202017
 

Next Architects, un team di architetti e ingegneri specializzato nella progettazione di ponti “non convenzionali” ha ultimato la realizzazione del Lucky Knot Bridge nella città di Changsha in Cina.

Lucky Knot02

Vincitori di un concorso per idee nel 2013, hanno portato a termine la realizzazione di questo incredibile ponte ispirato a credenze  e tradizioni della cultura cinese nel 2016.

NodoIl Lucky Knot Bridge è un ponte completamente in acciaio costituito da tre differenti strutture intrecciate tra di loro e combinate in un’unico ponte come in un classico nodo cinese. E’ proprio questa la fonte di ispirazione per il team di progettisti. Partendo da questo simbolo iconico, che è sinonimo di fortuna e prosperità, Michel Schreimachers e il suo team hanno realizzato questa inusuale forma strutturale lunga 182 metri sopra una strada sul porto fluviale di Dragon King. Il ponte è alto 23 metri sopra il livello del fiume in modo da non ostacolare la navigazione. Anche il colore ed altri elementi progettuali sono ispirati dalla cultura cinese. Ad esempio il colore rosso vivo, per questa cultura simboleggia la fortuna e la gioia.

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Lucky Knot03

Il ponte è pedonale e collega le due sponde del fiume. 8 differenti accessi consentono ai pedoni di accedere alle 3 strutture quasi come si trattasse di un parco giochi pedonale. I tre percorsi si intrecciano in 5 differenti punti che sono stati soprannominanti dal progettista Schreimachers, “Moon Gate” e richiamano il design delle montagne russe.

Lucky Knot05

Lucky Knot04

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Gen 142017
 

La guida autonoma, ossia la guida in città lungo percorsi prefissati senza la presenza di un guidatore umano, è sempre più presente sui media e sulla rete. Tutti i grandi produttori, e non solo di auto (vedi Apple, Google, Microsoft), stanno lavorando per realizzare le auto del futuro, ma in testa a questo gruppo di aziende interessate troviamo la Tesla Motors del magnate Elon Musk.

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Al salone del Tesla Design Studio di Hawthorne, Musk ha presentato il prototipo della Tesla Model 3, definita dallo stesso, la prima auto elettrica per tutti ossia quella il cui prezzo sarà accessibile alla maggior parte di noi.

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Uno dei grossi problemi delle auto elettriche, anzi probabilmente il più grosso, sono le batterie. Infatti, il progetto della Tesla 3 è legato ad un altro progetto, quello della Gigafactory, il secondo più grande impianto di produzione al mondo dopo quello della Boeing dove Musk prevede di far realizzare ogni anno 50 Gigawattora di batterie agli ioni di litio sufficienti ad alimentare le 500 mila autovetture che la casa automobilistica prevede di mettere sul mercato ogni anno.

Tesla03

La probabile commercializzazione della Tesla Model 3 dovrebbe avvenire negli Stati Uniti a partire dal 2017, mentre per gli altri mercati, europeo incluso, si dovrà aspettare il 2018.

Ma quali sono le incredibili caratteristiche che hanno “agitato” le acque della rete facendo sborsare a oltre 115.000 utenti la cifra di 1.000 dollari per la prenotazione dell’auto nel giro di 24 ore? Sono di tutto rispetto.

La Tesla sulla carta promette di avere un’autonomia di 350 chilometri con un pieno elettrico ed è predisposta per le colonnine di ricarica ultrarapide “Supercharger”. Dovrebbe avere un’accelerazione da 0 a 100 km/h in 6 secondi ed essere equipaggiata con 1 o 2 motori elettrici (a seconda del modello). Autopilot di serie, ossia la possibilità di mantenere in autonomia la corsia, cruise control “intelligente” e parcheggio automatico sfruttando le telecamere di bordo, radar e diversi sensori montati sull’auto. A completare la dotazione un tetto panoramico, doppio bagagliaio, 5 posti interni ed un ampio pannello di comando touchscreen. Come opzional è possibile scegliere un modello a trazione integrale.

Tesla04

Vedremo quale sarà la risposta del mercato e se Elon Musk riuscirà a rispettare la tabella di produzione della prima auto totalmente elettrica e a guida autonoma.

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Gen 122017
 
SERIE C.A.D.:
Classe-2.0 DraftSight

SnapDisegnare con un programma C.A.D. deve servire a facilitare l’utente in questa operazione coadiuvandolo nell’azione con strumenti ad hoc. Uno dei più utili è sicuramente il comando SnapO (snap ad oggetto). In pratica, questa modalità fa in modo che il programma individui i punti importanti di un oggetto, come ad esempio il punto finale e quello medio, al posto dell’utente in automatico. Ogni volta che il puntatore passa vicino ad un punto importante, dei simboli e un suggerimento compaiono sullo schermo per indicare l’individuazione di uno snap (bottone o nodo dell’oggetto).

Snap011

Esempi

ATTIVARE IL COMANDO OSNAP

Modalità 1:

  1. Clic su Menu Finestra > Tavolozze > Matrice Strumento;

Snap04

      2.  Palette Matrice strumento > Snap entità:

Snap05

Modalità 2:

  1. Digitare la parola Opzioni;
  2. Si aprirà la palette Preferenze utente > Opzioni disegno > SnapOggetto:

Snap07

Modalità 3:

  1. Snap06

    Tipologie di SNAP

    In un punto qualunque dell’area di disegno premere il tasto destro del mouse insieme al tasto Shift (maiuscole) della tastiera;

  2. Si aprirà un menù contestuale dal quale scegliere lo Snap necessario:

Una volta dentro il comando OSNAP è possibile stabilire quali funzioni di snap debbano essere attive e di conseguenza quali simboli debbano essere visualizzati.

La modalità di snap ad oggetto visualizza i simboli indicanti i punti geometricamente significativi, soltanto quando è attivo un comando che richiede l’inserimento o la selezione di un punto.

SnapUna volta attivato dall’apposito pulsante, il comando OSnap funziona in base:

  • al tipo di oggetto del disegno;
  • alla funzione di snap scelta;
  • al punto specifico sull’oggetto selezionato.
ALTRE LEZIONI:
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Gen 042017
 
SERIE C.A.D.:
Classe-2.0 DraftSight

Motivo00

Il comando SERIE (vedi SERIE LINEARE), serve a disegnare con un solo comando, una sequenza anche infinita di oggetti. Questi possono essere ripetuti secondo una direzione, SERIE LINEARE, oppure secondo un angolo SERIE POLARE.

In questa lezione impareremo la:

SERIE POLARE

Immaginiamo di voler dividere una torta in parti uguali o di voler disegnare i raggi di una ruota di bicicletta.

Tracciamo, quindi, un cerchio utilizzando il comando apposito (figura 1):

SeriePOLARE01

Figura 1

Disegniamo, poi, una linea dal centro della circonferenza fino al suo quadrante superiore (figura 2):

SeriePOLARE02

Figura 2

Apriamo adesso il comando SERIE tramite la palette MODIFICA (figura 3 – quello con l’icona di un gruppo di 9 quadratini bianchi di cui uno grigio) o tramite il menu MODIFICA (figura 4) comando SERIE:

Motivo01

Figura 3 – Palette MODIFICA

Motivo041

Figura 4 – Menu MODIFICA

Si aprirà automaticamente la palette (figura 5) relativa al comando SERIE.

SeriePOLARE03

Figura 5 – Palette comando SERIE

Scegliamo SERIE CIRCOLARE e tramite il bottone Selezione, selezioniamo l’oggetto da moltiplicare, cioè la Linea.

Da Impostazioni Ripetizione Base attiva: scegliamo: Angolo di Riempimento e Numero Totale di Elementi. In questo modo si attiveranno i comandi Angolo di Riempimento: e Numero Totale:. Possiamo così definire la misura dell’angolo da riempire (360° per l’intero cerchio) e il numero di oggetti da ripetere al suo interno (ossia il numero di parti in cui vogliamo dividere l’angolo).

Se fissiamo 360° come angolo e 4 il numero degli elementi, la nostra torta verrà divisa in 4 parti uguali.

Ultimo passo prima di dare l’OK, dobbiamo indicare il centro di rotazione dal quale saranno moltiplicati gli oggetti selezionati. Dobbiamo cliccare il bottone posto sotto il comando Punto asse.

Saremo di nuovo sul disegno dove dovremo indicare il centro di rotazione (figura 6):

SeriePOLARE04

Figura 6 – Selezione centro di rotazione

Confermando, si apre nuovamente la palette (figura 7) del comando SERIE.

SeriePOLARE05

Figura 7 – Dati inseriti

Se i dati sono esatti (possiamo vedere un’anteprima in alto a destra sulla stessa palette), possiamo confermare premendo il pulsante OK.

Immediatamente vedremo il risultato sullo schermo (figura 8):

SeriePOLARE06

Figura 8 – Risultato

ESEMPIO 2:

Proviamo adesso a dividere il primo quadrante in 5 parti uguali. Apriamo il comando SERIE, selezioniamo la stessa Linea verticale di prima e impostiamo i valori necessari (figura 9):

SeriePOLARE08

Figura 9 – Inserimento dati

Digitiamo l’angolo pari a 90 gradi e 6 il numero degli elementi da moltiplicare in modo che gli spazi tra questi siano 5 (figura 10):

SeriePOLARE09

Figura 10 – Risultato finale

Confermiamo premendo il pulsante OK e verifichiamo il risultato sul disegno.

P.S. la piccola anteprima in alto a destra sulla palette SERIE ci mostrerà in anticipo una simulazione del risultato finale.

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Dic 312016
 
SERIE C.A.D.:
Classe-2.0 DraftSight

Motivo00Ripetere un oggetto, anche centinaia di volte, con un programma CAD è un’operazione semplicissima. Si può procedere in differenti modi, ma è comunque disponibile il comando SERIE che serve proprio per questo scopo.

Immaginiamo di voler creare una griglia di linee parallele verticali e orizzontali.

Tracciamo un linea orizzontale sulla sommità di un rettangolo già disegnato (linea rossa in figura 1):

Motivo02

Figura 1 – Clicca per ingrandire

Clicchiamo adesso sul comando SERIE posto sulla palette MODIFICA (quello con l’icona di un gruppo di 9 quadratini bianchi di cui uno grigio) o sul menu MODIFICA comando SERIE:

Motivo01

Palette MODIFICA

Motivo041

Menu MODIFICA

Si aprirà automaticamente la palette relativa al comando SERIE.

Potremo selezionare, quindi, il tipo di ripetizione che vogliamo realizzare. LINEARE per ripetere un oggetto lungo un direzione o CIRCOLARE per una ripetizione di tipo polare, ossia attorno ad un centro di rotazione (ad esempio i raggi di una ruota).

SERIE LINEARE

Immaginiamo di dover moltiplicare una Linea Rossa verso il basso fino a riempire il rettangolo che la contiene.

Selezioniamo LINEARE (1), e premiamo il pulsante (2) che ci consentirà di scegliere l’oggetto che vogliamo ripetere.

Motivo03

Palette strumenti comando SERIE

La palette si chiuderà e ci consentirà di selezionare uno o più oggetti sul disegno. Selezioniamo gli oggetti che vogliamo moltiplicare, in questo caso solo la Linea Rossa.

Motivo05

Selezionare la Linea Rossa


Approfondisco: ASSI CARTESIANI

Motivo08

Assi Ortogonali Cartesiani

Ora ricordando la trigonometria pensiamo al sistema di assi cartesiani ortogonali X e Y, chiamati rispettivamente delle ascisse e delle ordinate; questi sono uno orizzontale e uno verticale e si intersecano in un punto O chiamato origine degli assi. Guardando l’asse X delle ascisse, tutti i valori alla destra del punto origine O saranno positivi (semiasse positivo), mentre quelli alla sinistra negativi (semiasse negativo). La stessa cosa per l’asse Y delle ordinate: i valori sopra l’origine O saranno positivi  (semiasse positivo), mentre quello al di sotto saranno negativi  (semiasse negativo).

Questa precisazione serve per chiarire che un programma CAD funziona seguendo le regole della trigonometria, quindi per stabilire in che direzione un oggetto deve essere creato, spostato o come in questo caso moltiplicato, bisogna inserire le giuste indicazioni trigonometriche.


Selezionato l’oggetto e confermato con il comando INVIO, si riaprirà la palette del comando SERIE:

Motivo09

Stabiliamo quante volte la linea dovrà essere moltiplicata verticalmente (3) selezionando il valore nel campo Numero di elementi su: Asse verticale: e quante in orizzontale nel campo Asse orizzontale: (il valore 1 corrisponde a nessuna moltiplicazione).

A questo punto, come nella trigonometria, stabiliamo in quale direzione dovremo moltiplicare la nostra linea. Se vogliamo che questa sia ripetuta verso il basso (4), il valore nel campo Spaziatura tra gli elementi su: Asse verticale: dovrà essere preceduto da un segno meno (semiasse negativo) e da un valore a nostra scelta (in questo caso ho inserito -0.4), mentre nel campo Asse orizzontale: potremo inserire qualunque valore, tanto non avrà effetto perché non abbiamo moltiplicazioni in quella direzione.

Approfondisco: il valore della distanza 0.4 preceduta dal segno meno, deve essere scritta con il punto “.” e non con la virgola “,” perché nel CAD, le virgole separano le coordinate spaziali, mentre il punto separa i decimali.

L’anteprima del risultato delle nostre scelte verrà mostrato in tempo reale nel riquadro in alto a destra sulla palette. Questo ci permetterà di capire subito se stiamo operando correttamente.

Il comando Angolo di serie: serve ad aggiungere una rotazione di un determinato angolo all’oggetto durante la sua moltiplicazione lungo una direzione.

Se tutti i valori sono corretti non resta altro che dare la conferma premendo OK.

Motivo10

Risultato della SERIE LINEARE

Vedremo a schermo il risultato ottenuto, ossia la Linea Rossa orizzontale ripetuta 75 volte con un passo di 0.4 verso il basso.


Proviamo a fare lo stesso esercizio nella direzione opposta.

Tracciamo una Linea gialla verticalmente e scegliamo il comando SERIE come prima.

Motivo11

Come prima scegliamo LINEARE e premiamo il pulsante per selezionare gli oggetti da moltiplicare.

Selezioniamo la Linea gialla e confermiamo premendo il tasto INVIO.

Anche in questo caso si riaprirà la palette del comando SERIE per permetterci di inserire i dati di moltiplicazione.

In questo caso dobbiamo ripetere la Linea gialla tante volte lungo una direzione orizzontale in modo da creare una griglia.

Motivo12

Nel campo Numero di elementi su: Asse orizzontale: metteremo un valore diverso da 1 perché ricordo, 1 equivale a zero per cui l’oggetto selezionato non sarà moltiplicato.

Nel campo Spaziatura tra gli elementi su: Asse orizzontale: inseriremo il valore di distanza tra le linee (io ho inserito a titolo esemplificativo 0.8 doppio rispetto al valore sull’asse verticale).

Anche in questo caso la piccola anteprima in alto a destra ci confermerà se i dati inseriti sono corretti.

Confermando, premendo OK, potremo vedere il risultato sul nostro disegno.

Motivo13

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