La produzione manifatturiera

I MATERIALI E LE SUE PROPRIETA’

il ciclo di vita
pres tecnologia

Vengono definiti strategici i materiali, le materie prime e le risorse che risultano indispensabili alla sopravvivenza di un Paese.

L’acqua dolce è indispensabile per moltissime attività umane, se per millenni è stata considerata una risorsa inesauribile e gratuita, oggi le previsioni indicano che entro la metà di questo secolo quasi la metà della popolazione mondiale dovrà affrontare problemi legati alla siccità.

Un altro aspetto  da tenere in conto è che una risorsa strategica non è mai tale  in senso assoluto,la sua necessità dipende dal contesto storico.

>Per gli antichi Romani l’argilla  era un materiale da costruzione indispensabile per la realizzazione dei mattoni.

>A partire dal Medioevo, l’acciaio è stato il materiale più importante per la realizzazione di armi e armature.Dalla rivoluzione industriale, l’acciaio è il metallo più importante per l’industria pesante, usato per la costruzione  di navi, ferrovie, armi, ponti e altre costruzioni edili.

>I combustibili fossili, come il carbone che è una fonte di energia strategica per produrre il calore necessario a fondere il minerale ferroso, legarlo con altri composti e ottenere i vari tipi di acciaio.

>I nuovi materiali strategici sono alcune terre rare o metalli speciali, come per esempio il tantalio, utilizzato per produrre i cellulari, il neodimio, impiegato nelle cuffie e negli auricolari,i materiali  superconduttori,che garantiscono la trasmissione di corrente elettrica senza dispersione,o i materiali  di metallo o ceramici utilizzati nelle industrie aereospaziali.

La bicicletta

Nell’ottocento le biciclette erano pezzi unici, costruite da artigiani, fatte di legno, un materiale ampiamente disponibile, robusto e flessibile, che assicurava una guida relativamente confortevole ai primi ciclisti.

DRAISIENNE (1818) : La prima antenata della bicicletta è il legno, su due ruote, con un sedile e un manubrio. essendo priva di pedali, per muoversi ci si doveva spingere con le gambe.

BICICLO (1839) : Vengono applicate alla ruota anteriore due manovelle rigide, antenate dei moderni pedali

VELOCIPEDE (1861) :Viene creato il sistema di pedalata, e poco dopo sono stati installati i primi freni. è il primo successo commerciale

GRANDE RUOTA (1870) : La ruota anteriore si ingrandisce a dismisura, in modo tale da massimizzare la strada percorsa con una sola pedalata.

TRASMISSIONE A CATENA E PNEUMATICI: Alla fine degli anni ‘80 viene introdotto il sistema di trasmissione a catena, la ruota anteriore si abbassa e sono inventati gli pneumatici, che rendono il mezzo più sicuro e confortevole. 

Non solo la meccanica, cioè le parti che ne consentono il movimento, ma anche i materiali con cui viene realizzata sono mutati nel tempo: dal legno dei primi velocipedi, al metallo e alle fibre di carbonio di quelle più evolute.

SELLA: Per il rivestimento e l’imbottitura della sella, che deve garantire elasticità e comodità, i materiali di realizzazione sono più vari: dalla plastica al cuoio, dai materiali sintetici agli elastomeri antivibrazione e alle fibre di carbonio.

TELAIO: Alla fine del XIX secolo si afferma l’uso di metallo, acciaio o alluminio, che oltre a vantare doti di robustezza e maggiore durata, può essere lavorato con macchine che consentono la produzione in serie.

PNEUMATICI: L’invenzione  e la produzione su grande scala degli pneumatici in gomma a reso possibile la diffusione universale della bicicletta come mezzo di trasporto.

Le proprietà dei materiali

PROPRIETA' MECCANICHE

1. Tutte le strutture sono soggette a carichi o pesi e a sollecitazioni meccaniche più o meno intense.


2.  Alle sollecitazioni è legata anche alla resistenza alla fatica, che è la capacità di un materiale di resistere a uno sforzo ripetuto

3. La sensazione di durezza è legata alla solidità di un oggetto che è legata alla resistenza di un materiale che si oppone alla penetrazione.

4.  Non è detto che un materiale molto duro resista bene a un urto concentrato, se il materiale ha un valore basso di resilienza è FRAGILE, se è alto è TENACE.


PROPRIETA' CHIMICO-FISICHE

consiste nel rapporto tra il peso di un campione di materia e il suo volume.il peso degli oggetti non dipende solo dal materiale con cui sono realizzati, ma anche dalle dimensioni dalla forma. Poiché in tecnologia occorre una misurazione standard ,per stabilire il peso specifico si usano cubi pieni :infatti, se i campioni sono tutti uguali come forma e dimensioni, per conoscere il peso specifico basta pesarli. osserva l’immagine a margine dei cui pieni messi a confronto: ogni lato misura 10 cm, e quindi il cubo è pari a 1 dm quadrato che, nel caso dell’acqua pura, pesa esattamente 1 kg.

ogni materiale dà, al tatto, una diversa sensazione di caldo o di freddo; questo dipende dalla sua conduttività termica. Se tocchi il metallo sentirai il freddo perché il metallo trasmette bene il calore, quindi il contatto con il metallo sottrae calore  alla mano con cui lo tocchi. Questa caratteristica è importante ai fini del risparmio energetico: le pareti di una casa devono infatti essere isolanti, per evitare di disperdere il calore interno nell’ ambiente esterno. 

Legato alla conduttività  termica è il fenomeno della fusione, che costituisce un passaggio di stato. Ciò avviene a una temperatura diversa da materiale a materiale.