Malleabilità

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Materiali diversi, soprattutto i metalli, si possono ridurre di spessore, fino a quello di lamina per azione della compressione. Questa proprietà è definita malleabilità, parola che deriva dal latino, poiché in passato questa lavorazione era eseguita con il martello, in latino, detto malleus. Essa evidenzia la plasticità dei metalli a livello molecolare, resa possibile dalla struttura del legame metallico, che si deforma con movimenti di dislocazione degli atomi, causando modificazioni irreversibili. L’oro è il più malleabile dei metalli. Può essere ridotto in lamine dallo spessore di 1/12000 di mm. Un materiale malleabile si deforma permanentemente, oltre il suo limite di elasticità. Non sono, invece, lavorabili plasticamente alcuni materiali, come il diamante, il vetro, il calcestruzzo, i mattoni, la ghisa. Nel vetro il punto di rottura segue una fase elastica molto breve. Nella ghisa dopo una fase di deformazione elastica segue quella permanente, il cui punto massimo coincide con la rottura, per la perdita di coesione tra gli atomi.Questi materiali sono definiti fragili. In essi il limite di elasticità e il carico di rottura coincidono, mancando totalmente o in parte la fase di snervamento (zona delle grandi deformazioni permanenti, con punto di carico massimo, oltre il quale inizia una riduzione, detta strizione, dei materiali sottoposti a sollecitazioni meccaniche con carichi sempre minori fino al punto della rottura). La malleabilità è influenzata dalle impurezze del materiale e dalla temperatura. Trattamenti termici modificano il comportamento elastico dei metalli. Per effetto della tempera, il ferro, martellato a lungo o raffreddato bruscamente, dopo essere stato portato ad alta temperatura, aumenta il limite di elasticità. Lo diminuisce, invece, la ricottura, che si ottiene facendo raffreddare lentamente un metallo, dopo una ricottura a elevata temperatura. Sono quindi i trattamenti termici, che determinano le proprietà dei metalli, soprattutto quando si richiedono rilevanti e particolari caratteristiche. La malleabilità dei metalli si avvale della laminazione, lavorazione che si può eseguire a caldo o a freddo con il laminatoio, macchina costituita da gabbie di laminazione, in ognuna delle quali in un unico impianto ruotano due cilindri a superficie liscia, sempre più ravvicinati, che assottigliano progressivamente lo spessore del semilavorato per ottenere lamine.


Il laminatoio può anche essere formato da una sola gabbia con due cilindri soltanto, a superficie sagomata, ma con profili successivi diversi, che completano progressivamente la forma voluta a H, U, L, T dei profilati. Fogli e lastre di plastica o di gomma si ottengono allo stesso modo nello spessore voluto, facendo passare il materiale fuso tra i rulli di una macchina (calandra). La malleabilità nei metalli si manifesta anche con altre lavorazioni, come la fucinatura o forgiatura, mediante la quale dai lingotti si ottengono pezzi finiti, detti fucinati e ottenuti con forza manuale per mezzo d’incudine e mazza o con colpi di magli e presse per l’azione di macchine, che esercitano enormi pressioni con forza meccanica. James Nasmyth nel 1839 per la prima volta applicò al maglio la forza, data dal motore a vapore. Prima di questa lavorazione, si arroventa la barra di metallo nella fucina, per renderla più malleabile e facilmente deformabile. La fucinatura, infatti, rende più resistenti e compatti per battitura meccanica i materiali in lavorazione ed è praticata per oggetti, sottoposti a notevoli sollecitazioni. Nel passato era eseguita nelle botteghe dei fabbri, che arroventavano sul fuoco, alimentato a carbone, della fucina o forgia le barre di ferro. Oggi si realizza in grandi officine per mezzo di stampi, in cui s’inserisce il materiale arroventato, su cui scende il controstampo per ottenere la forma voluta. Varie sono le lavorazioni che evidenziano la plasticità dei metalli. La lavorazione, eseguita per dare forma alle lamiere, per esempio, si compie in una pressa. Nella parte inferiore è situato lo stampo e un controstampo scende dall’alto con grande potenza, fissato a una mazza, chiudendolo e imprimendo la forma voluta al materiale. Sono un esempio di questa lavorazione i lavelli inox. Altre lavorazioni si ottengono per fusione dei metalli, colati in una forma, da cui si ottengono i getti. Dopo il raffreddamento, lo stampo si apre e il pezzo è sottoposto a finitura per eliminare sbavature, meterozze, smussature angoli. In questo modo si ottengono maniglie, caffettiere lampioni, rubinetti, tombini, ecc. I getti arroventati di grandi dimensioni si possono anche estrarre dallo stampo per sottoporli a fucinatura, senza che abbiano subito il raffreddamento.