Tecnologia & Innovazione

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68/2012 - Studi degli effetti dell'aggiunta di bronzo a polveri a base di ferro parzialmente legate
di J. Karwan-Baczewska, Z. Brytan, M. Actis Grande, M. Rosso
Università AGH della Scienza e della Tecnologia, Cracovia, Polonia
Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia, Politecnico di Torino


È stato studiato l'effetto dell'aggiunta di bronzo sulle proprietà e sulla microstruttura di polveri di ferro parzialmente legate, precisamente di Fe-1,5%Mo e di Fe-2%Ni-1,5%Mo.
Le polveri di ferro parzialmente legate sono state miscelate con polvere di bronzo B10 in quantità da 0,5 a 4,0%. I campioni sono stati, poi, compattati a 600 MPa e sinterizzati a 1120 e 1150°C per 30 minuti in atmosfera di idrogeno, mentre una seconda serie di campioni, miscelati aggiungendo anche circa 0,6% di C, sono stati sinterizzati a 1240°C per 60 minuti, in un forno sottovuoto con backfilling di gas argon, e raffreddati rapidamente dalla temperatura di sinterizzazione a quella ambiente, con una velocità media di raffreddamento di 5°C/s.
Sono state analizzate sia le proprietà meccaniche, come la densità, la durezza e la resistenza all'impatto, sia la microstruttura dei materiali esaminati.
È stato dimostrato che l'aumento del contenuto di bronzo nelle miscele di polveri parzialmente legate ne riduce la densità, a causa di una sinterizzazione con eccesso di fase liquida.
Un maggiore contenuto di bronzo nei compatti di polveri studiati determina il rigonfiamento del materiale durante la sinterizzazione.


68/2012 - Valutazione dei campi di tensione e deformazione della matrice intorno a particelle di diamante sottoposte a sollecitazioni esterne negli utensili diamantati
di Andrzej Romanski, Janusz Konstanty
Università AGH della Scienza e della Tecnologia, Cracovia, Polonia


Negli utensili diamantati un utilizzo efficace dei grani di diamante dipende, in larga misura, dalla capacità della matrice di trattenere saldamente i cristalli. La forza di questo legame dipende dalla forma dei cristalli, dalle proprietà della matrice e dalle condizioni di interfaccia diamante-matrice. Al fine di valutare l'effetto dei singoli parametri sulla capacità della matrice di trattenere il diamante è stata adottata una tecnica di modellazione computerizzata.
Lo scopo di questa ricerca è stato quello di creare un modello tridimensionale computerizzato di una particella di diamante parzialmente inclusa in una matrice metallica e di analizzare i campi di tensione e deformazione della matrice, quando al diamante viene applicato un carico esterno. Variando i parametri fondamentali (proprietà meccaniche della matrice, condizioni di attrito sull'interfaccia diamante-matrice, condizioni di carico, ecc) sono state analizzate diverse varianti del modello.
I calcoli si sono concentrati su vari parametri, che potrebbero essere associati con le proprietà di ritenzione della matrice come, ad esempio, l'energia dissipata dalla deformazione elastica e dalla deformazione plastica.


68/2012 - Efficienza di taglio di una lama circolare diamantata
di G. Gelfusa, S. Turchetta
Dipartimento di Meccanica, Strutture e Ambiente, Università degli Studi di Cassino

Gli utensili diamantati utilizzati per la lavorazione delle pietre naturali si possono classificare in utensili da taglio, quali ad esempio fili, lame, dischi e foretti, ed utensili per la lavorazione delle superfici, quali mole e frese di differenti forme e profili.
Le lame circolari diamantate sono, senza dubbio, gli utensili più comunemente utilizzati nelle operazioni di taglio della pietra. Le prestazioni e la durata di questi dishi sono influenzate da molti fattori, tra cui i più importanti sono: le proprietà del diamante e della matrice (tipo di diamante, concentrazione del diamante, granulometria, durezza del legante metallico), il metodo di produzione del segmento, le condizioni di segagione (velocità di taglio, velocità di avanzamento, profondità di passata) ed, infine, le proprietà fisico-meccaniche e mineralogiche della pietra da tagliare.
Questo lavoro intende studiare il rapporto tra l'efficienza e la velocità di taglio di lame circolari diamantate per diverse condizioni di lavorazione. In particolare, sono state analizzate le condizioni ritenute più interessanti da un punto di vista industriale.
Una roccia ornamentale è stata lavorata mediante un centro di lavoro CNC aggiornato con l'installazione di un dinamometro e nuovi sistemi di acquisizione dati, per studiare gli effetti delle variazioni dei parametri di lavorazione. I sensori permettono misurazioni della forza di taglio ulteriormente suddivisa in componenti misurabili.


68/2012 - Valutazione del processo di taglio con filo diamantato in due cave di marmo
di M. Cardu, A. Giraudi, V. Murthy
DITAG - Politecnico di Torino
CNR - IGAG, Torino
Department of Mining Engineering - Indian School of Mines, Dhanbad, India


Le tagliatrici a filo diamantato sono comunemente impiegate in Italia per l'estrazione di rocce ornamentali (sia marmi sia rocce dure, come graniti e gneiss) fin dagli anni '70.
Nonostante la diffusione di queste macchine sia avvenuta a livello mondiale, si registra, ancora oggi, la mancanza di una ricerca in grado di migliorare le condizioni operative e l'efficacia del processo. Inoltre, gli studi fin qui condotti per determinare a priori i fattori che influenzano le prestazioni delle perline diamantate nel taglio di diversi tipi di materiali non sono esaustivi. Sulla base di queste premesse, è stata effettuata in 2 cave di marmo una ricerca congiunta tra Italia e India per confrontare le caratteristiche dei diversi fili diamantati utilizzati, attraverso l'analisi delle loro prestazioni.
La ricerca ha avuto come obiettivo anche quello di permettere uno scambio di know-how sui metodi di estrazione e sulle tecniche di taglio: le diverse prove sono state effettuate sia sul posto che in laboratorio e sono stati raccolti i relativi dati. Sono stati studiati i siti di Carrara e di Ambaji (India). In entrambe le cave è stata utilizzata una tecnica di taglio mista "a filo diamantato e a catena", ma la ricerca si è concentrata principalmente sulle prestazioni del filo. La presente ricerca effettua un confronto tra le prestazioni delle macchine e dei fili utilizzati nelle due cave e offre suggerimenti per aumentare la durata e la produttività del processo. Mediante la correlazione dei dati ottenuti dai campioni indiani e italiani, si è stabilito che i fili utilizzati a Carrara hanno avuto un rendimento migliore rispetto agli altri. Ciò è dovuto non solo al tipo di materiale da tagliare, ma anche alla struttura del filo.


68/2012 - Mole ad alta velocità, pronte al decollo
di Franco Tagliabue

I pionieri italiani delle mole diamantate, alla fine degli anni '50, iniziarono - in garage o in cantina - un'avventura che avrebbe portato il diamante, affascinante per le storie di intrighi, lusso e mistero, ad un uso industriale, rendendo possibile la lavorazione di materiali durissimi. Nessuno di loro avrebbe mai pensato che queste mole potessero gareggiare in velocità con una macchina di Formula 1, un TAV o addirittura un aeroplano!
Nemmeno i produttori storici di diamante e CBN negli anni '50, General Electric e De Beers, immaginavano che questi superabrasivi, per sfruttare al meglio le loro caratteristiche, dovessero viaggiare a velocità superiori ai 500 km all'ora. Nel panorama odierno c'è una linea di macchine (molto diffuse in tutta Europa) che lavora con mole diamantate a legante metallico ad alta velocità (fino a 140 m/sec), per la lavorazione del metallo duro.
Le macchine per lavorazione di alberi a camme per l'industria automobilistica lavorano fino a 140 m/sec con mole CBN vetrificate ed anche galvaniche. Le macchine Quick Point sono un punto fermo, irrinunciabile in molte lavorazioni di serie, con mole metalliche e vetrificate. Anche la rettifica di spinotti, con mola centerless in CBN a legante vetrificato, avviene a
120 m/sec. Oggi solo la lavorazione su centri di affilatura e le lavorazioni più convenzionali di rettifica tonda, piana ed interna sono orientate verso velocità inferiori a 50 m/sec.
Tutto ciò che è rettifica fuori centro o poligonale è ad alta velocità, così come tutte le lavorazioni di grossa serie (centerless, sagomatura con QuickPoint, ecc).


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67/2011 - Caratterizzazione microstrutturale di una lega metallica 25,2%Fe - 49,5%Cu - 24,1%Co ottenuta con metallurgia delle polveri
di H. Cristine Prata de Oliveira, M. Soares de Freitas, M. Filgueira
Instituto Superior Técnico - IST, Dipartimento dei Materiali, Lisbona, Portogallo
Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), Rio de Janeiro, Brasile


Il presente lavoro si propone di studiare la lega metallica NEXT100® (25,2%Fe - 49,5%Cu - 24,1%Co in peso) utilizzata a livello industriale nella produzione di utensili diamantati da taglio. Le polveri metalliche sono state miscelate e stampate a caldo a 800°C / 35 MPa / 3 min. Il sinterizzato è stato sottoposto a diffrazione dei raggi X, microscopia ottica, microscopia elettronica a scansione e analisi EDS per valutare la microstruttura della matrice metallica risultante dal processo e l'efficacia della sinterizzazione tra gli elementi Fe, Cu e Co. Sono stati osservati il comportamento della struttura cristallina e gli effetti dell'interazione tra Fe e Co, al verificarsi di una transizione di fase, con conseguente formazione di una soluzione solida di CoFe, che migliora le proprietà della matrice metallica che agisce come legante nell'utensile diamantato.


67/2011 - Indagine sulla spruzzatura termica, cinetica e ibrida per la deposizione di rivestimenti abrasivi di diamante a legante metallico
di W. Tillmann, J. Nebel
TU Dortmund, Instituto di Ingegneria dei Materiali, Dortmund, Germania


Le tecnologie di spruzzatura presentano un elevato potenziale economico nella produzione di utensili diamantati. La variabilità delle forme geometriche, la possibilità di modificare l'atmosfera di spruzzatura e le poche fasi di produzione sono alcuni dei vantaggi rispetto ai complessi e rigidi processi di sinterizzazione e brasatura. In questo articolo, vengono affrontati gli aspetti fondamentali, le potenzialità e i limiti di questa tecnologia relativamente nuova, oltre che gli sviluppi ottenuti dalle ricerche in corso e le prospettive future. Analizzando i diversi approcci (termici e cinetici) di spruzzatura, l'attenzione si focalizza principalmente sui meccanismi di inclusione del diamante e sui corrispondenti comportamenti del legante. Utilizzando, come campioni, dei rivestimenti a base di diamante e bronzo spruzzati ad alta velocità per detonazione, sono state valutate la morfologia e la capacità di molatura. Attraverso una serie di test le prestazioni e la resistenza a usura dei compositi spruzzati sono state poi confrontate con quelle di segmenti diamantati ottenuti con una sinterizzazione convenzionale.


67/2011 - Caratterizzazione di utensili diamantati prodotti mediante sinterizzazione (SPS) e consolidamento (SPC) a plasma pulsato
di W. Tillmann, M. Ferreira, A. Knote, W. Theisen, P. Schütte, J. Schmidt
Istituto di Ingegneria dei Materiali, TU-Dortmund, Dortmund, Germania
Diamantwerkzeuge Büdiam, R. und N. Büttner GmbH, Eschenburg, Germania
Facoltà di Ingegneria dei Materiali, Università della Ruhr, Bochum, Germania
Istituto Fraunhofer per la Produzione e i Materiali Avanzati (IFAM), Dresda, Germania

Il taglio e la levigatura di pietra naturale e calcestruzzo sono processi che determinano sempre una grande richiesta di specifici utensili sul mercato. Senza dubbio i più adatti per questo tipo di lavorazioni sono quelli realizzati con materiali ad alta abrasività come i diamanti che, di solito, sono inclusi in una matrice metallica attraverso un processo di metallurgia delle polveri, formando così un materiale composito.
I metodi di sinterizzazione comunemente impiegati implicano tecniche come la sinterizzazione sottovuoto e lo stampaggio a caldo. Questi processi produttivi, pur essendo ben definiti e conosciuti, hanno il limite di richiedere tempi di esecuzione elevati, soprattutto nel caso della sinterizzazione sottovuoto dove è richiesta, anche, una precedente pressatura a freddo delle polveri metalliche.
Al fine di ridurre i tempi di sinterizzazione nella produzione di utensili diamantati e migliorare la produttività dell'iter di fabbricazione, sono in via di sviluppo nuovi metodi di sinterizzazione rapida a corrente indotta. Questi processi offrono la possibilità di compattare polveri di compositi diamante-metallo in un intervallo di tempo variabile tra 5 minuti fino a pochi millisecondi. La sinterizzazione a plasma pulsato, Spark Plasma Syntering (SPS), processo durante il quale una corrente continua pulsata viene fatta passare direttamente attraverso la polvere, è studiata presso l'IFAM di Dresda ed è una tecnica già ben conosciuta. Grazie a questa applicazione ingegneristica, sono possibili velocità di riscaldamento fino a 100°C/min. Il consolidamento delle polveri a plasma pulsato o Spark Plasma Consolidation (SPC), anche chiamato sinterizzazione a scarica elettrica (EDS), offre un modo ancor più nuovo e molto più veloce di sinterizzare.
L'unicità dell'impianto SPC per la produzione di utensili, installato presso la Facoltà di Ingegneria dei Materiali, alla Ruhr-Universitat di Bochum, permette di inviare un'unica onda d'urto elettrica di circa 100 kA/cm² attraverso la polvere di diamante-metallo.
L'elevatissima densità di corrente si traduce in una fusione parziale della superficie delle particelle e in un tempo di sinterizzazione di pochi millisecondi.


67/2011 - Progettazione di una nuova configurazione di taglio per ottimizzare l'utilizzo di segatrici a catena in cava
di Dr Ir Fabrice Dagrain, Patrick Marchandise, Sébastian Desmette
Dipartimento di Ingegneria Civile, Facoltà di Ingegneria, Università di Mons, Mons, Belgio
PMDS sa, Nivelles, Belgio
NETS sa, Mons, Belgio


La progettazione di utensili da taglio è sempre più caratterizzata dall'utilizzo di metodi numerici (metodo degli elementi finiti, ad esempio nel taglio del metallo, o metodi degli elementi discreti, nei materiali granulari) che permettono di simulare i meccanismi di distruzione dei materiali, o dall'impiego di software in grado di integrare i modelli fenomenologici di taglio. I produttori di utensili per il settore petrolifero sono senza dubbio all'avanguardia nella tecnologia di progettazione di utensili per la perforazione di materiali rocciosi. La maggior parte di loro ha sviluppato un proprio software di progettazione che consente di bilanciare gli utensili sfruttando i parametri geometrici di tutti gli inserti, inserti considerati indipendentemente l'uno dall'altro. La potenza di calcolo dei computer attuali permette di ottimizzare la progettazione di utensili anche nel caso di forme complesse. Questo metodo di progettazione è stato adattato per dimensionare in modo ottimale una nuova configurazione di utensili da taglio, con l'obiettivo di ottimizzare ilfunzionamento delle segatrici a catena in cava.


66/2011 - Nuovo processo di sinterizzazione rapida mediante scarica per compositi a matrice metallica (MMC) con diamante senza difetti
di Aidan Breen, Greg Byrne, Barry Twomey e Denis Dowling
Università di Ingegneria Elettrica, Elettronica e Meccanica, University College Dublin, Dublino, Irlanda


Questo studio mette a confronto le prestazioni dei compositi a matrice metallica (MMC) sinterizzati con un nuovo processo al plasma indotto da microonde, chiamato sinterizzazione rapida a scarica (RDS-Rapid Discharge Sintering), con quelle che si ottengono con la convenzionale sinterizzazione in un forno tubolare.
I compositi MMC sono stati preparati con miscele di polveri nichel-diamante contenenti polveri di nichel di 1 µm e di diamante di 6-12 µm. Queste miscele sono state sottoposte a pressatura uniassiale con pressioni di compattazione di 300 MPa.
I campioni sono stati sinterizzati utilizzando sia il forno che il processo RDS con temperature comprese tra 850 e 1050°C. La sinterizzazione nel forno tubolare è stata condotta con gas argon a pressione atmosferica. I trattamenti RDS sono stati effettuati a 20 mbar con gas plasma di idrogeno o idrogeno/azoto. L'aggiunta di azoto al plasma di idrogeno ha permesso un notevole aumento delle temperature di "cottura" del composito.
I compositi nichel-diamante sinterizzati sono stati caratterizzati sulla base della densità, della resistenza alla flessione e delle analisi SEM e XRD.
Utilizzando il processo RDS si è ottenuta una significativa riduzione dei tempi di sinterizzazione, in particolare il processo di cottura richiede 10 minuti, a fronte delle diverse ore necessarie per i trattamenti con il forno tubolare. Un ulteriore vantaggio dei trattamenti RDS è stato l'assenza di qualsiasi picco nello spettro XRD dei compositi sinterizzati associato alla grafitizzazione del diamante. Questi picchi sono stati, invece, osservati per i compositi ottenuti con il forno tradizionale e indicano un certo livello di grafitizzazione del diamante durante il processo di sinterizzazione.


66/2011 - Analisi dei meccanismi di taglio e progettazione di nuove sequenze di taglienti per ottimizzare l'uso di segatrici a catena nelle cave di Pietra Blu in Belgio
di Dr Fabrice Dagrain
Dipartimento di Ingegneria Civile, Facoltà di Ingegneria, Università di Mons, Mons, Belgio


Sebbene le tecniche di taglio siano notevolmente migliorate in questi ultimi 40 anni, esistono ancora problemi relativi alla segagione di pietre dure e/o abrasive. I principali problemi incontrati con questi tipi di materiali sono la bassa produttività, l'elevato consumo degli utensili da taglio ed, infine, gli elevati costi di produzione.
La ricerca, condotta presso l'Università di Mons nel 2008, in collaborazione con la società PMDS, ha avuto come obiettivi quelli di determinare i principali problemi incontrati durante il taglio di pietre calcaree dure e di proporre soluzioni tecniche in grado di aumentare la competitività delle segatrici a catena nelle cave. I principali obiettivi della ricerca sono stati i seguenti:
1) Aumentare le prestazioni delle macchine per raggiungere una maggiore produttività nel taglio di pietre calcaree dure.
2) Aumentare la durata degli inserti da taglio per ridurre i costi di manutenzione delle segatrici a catena.
Questo studio include quattro tipi di approccio combinati:
1. Studio dei meccanismi di taglio nel "Petit Granit" di Soignies
2. Progettazione di una nuova configurazione di taglio
3. Strumentazione delle macchine in cava per registrare le prestazioni di taglio sul posto
4. Studio comparativo dei costi di produzione per le diverse configurazioni di taglio.
È importante far notare che lo studio proposto non è minimamente comune in questo settore e che nessuna pubblicazione scientifica ha mai affrontato lo studio del taglio dei lapidei in cava in questo modo.


66/2011 - Lo stampo in acciaio nel ciclo di lavorazione dei segmenti diamantati: come ridurre l'incidenza del costo per unità prodotta
di Pier Francesco Fiorentini, IMAS Stampi Sas

In questa nostra relazione ci occuperemo della fase di pressatura a freddo cercando, soprattutto, di descrivere ed analizzare i criteri cui bisogna attenersi per progettare e costruire in maniera tecnicamente corretta, funzionale ed economica uno stampo in acciaio, tralasciando quindi, per il momento, di analizzare le altre tre condizioni che determinano una buona riuscita dello stampaggio a freddo delle polveri, ossia: la posizione del segmento sullo stampo rispetto alla direzione di pressatura; la dimensione geometrica del segmento prestampato e la corretta distribuzione della polvere nello stampo.


65/2011 - Consolidamento di polveri per acciai rapidi solidificate velocemente mediante sinterizzazione a scarica elettrica
di E.G. Grigoryev, Istituto di Ingegneria Fisica, Mosca, Russia

In questa memoria è indagato il consolidamento di una polvere, con struttura ad alta densità e alta resistenza, per acciaio rapido e sono definiti i parametri ottimali di funzionamento. La polvere per acciaio rapido è stata solidificata rapidamente mediante sinterizzazione con scarica elettrica. Si è rilevato che la densità e la resistenza dell'acciaio rapido da polveri dipendono, essenzialmente, dai parametri della scarica elettrica ad alta tensione e dalla pressione meccanica applicata. Le particelle di polvere di acciaio rapido vengono ridistribuite in un volume compatto, grazie alla pressione magnetica dell'impulso della scarica ed alla pressione meccanica esterna. La distribuzione della pressione magnetica è definita dalla distribuzione della densità di corrente in un compatto di polvere. Il processo di densificazione della polvere ha natura ondulatoria nella sinterizzazione mediante scarica elettrica. L'influenza congiunta della pressione meccanica esterna e di quella magnetica forma alcune zone differenziate, con una diminuzione della frazione volumetrica dei pori nel materiale consolidato. Abbiamo determinato dei criteri adimensionali, definendo dei parametri per la diminuzione della frazione volumetrica dei pori, durante la sinterizzazione mediante scarica elettrica.


65/2011 - Effetto delle fasi interfacciali sulle proprietà meccaniche di compositi Al/SiC(Ni)p
di Judit Pázmán, Viktor Madai, József Tóth, Zoltán Gácsi

Nella produzione di materiali compositi attraverso il processo di metallurgia delle polveri due componenti, o fasi solide (matrice e componente di rinforzo), sono pressati con un trattamento meccanico, prima che la parte al verde venga sinterizzata. Spesso, l'interfaccia che si crea tra matrice e fase con funzione rinforzante non è abbastanza stabile e, per ovviare al problema, la superficie delle particelle del componente di rinforzo deve essere modificata. In particolare, le particelle vengono nichelate chimicamente in modo che la matrice venga in contatto con lo strato di nichel e non con le particelle ceramiche. Come conseguenza, l'interfaccia risulta più resistente, ma lo strato di nichel e la matrice, reagendo insieme, danno luogo alla formazione di un composto intermetallico sull'interfaccia. Questo composto intermetallico influenza le proprietà meccaniche del materiale composito. Nella ricerca è stato analizzato l'effetto del composto intermetallico sulle proprietà meccaniche e sulla distribuzione. L'analisi è stata effettuata mediante XPS, XRD, SEM, TEM.


65/2011 - Integrità e usura di utensili in metallo duro rivestiti con un composito di diamante
di JN Boland, X.S. LI, R. Rassool, S. Elbracht, C. MacRae e N. Wilson

In questa memoria viene valutata la resistenza all'usura di utensili in metallo duro rivestiti con un composito di diamante di spessore variabile tra 0,5 e 0,8 mm. La relativa resistenza all'usura di una serie di utensili in metallo duro rivestiti di diamante viene misurata utilizzando un nuovo banco di prova, progettato in modo innovativo. Le micro e macrostrutture dei rivestimenti e, soprattutto, le regioni interfacciali del composito carburo/diamante sono valutate utilizzando sia una analisi di immagine a raggi X che una microscopia elettronica a scansione. Viene eseguita una valutazione delle prestazioni degli utensili correlando i risultati della caratterizzazione dei materiali e della resistenza ad usura.


64/2011 - Sinterizzazione per mezzo di scarica al plasma di perline diamantate per seghe a filo
di J. Schmidt, A. Knote, M. Armbruster, Th. Weißgärber, B. Kieback

I compositi a matrice metallica (MMC) impregnata di diamante sono ampiamente utilizzati per il taglio di pietra e cemento. Un metodo efficace per asportare parti di grandi dimensioni è quello di usare seghe a filo che presentano centinaia o migliaia di perline diamantate, disposte su di un cavo flessibile. In genere, queste perline diamantate a matrice metallica vengono convenzionalmente realizzate attraverso una sinterizzazione sotto vuoto, una sinterizzazione a pressione o una sinterizzazione in forni continui. Nel presente studio, è stata studiata una sinterizzazione mediante scarica al plasma di compositi a matrice metallica impregnata di diamante, utilizzando una matrice in acciaio e rame priva di cobalto. I risultati delle proprietà fisiche, chimiche e meccaniche delle perline, ottenuti con questo processo di sinterizzazione rapida, sono stati confrontati con quelli ottenuti mediante sinterizzazione convenzionale. L'attenzione dello studio è stata posta sull'interazione tra i metalli della matrice e il diamante, così come sulla progettazione di strumenti per la pressatura di multi-componenti con sinterizzazione "net-shape" (senza variazione dimensionale in % del pezzo).


64/2011 - Considerazioni tecniche sull'utilizzo del filo diamantato su macchine multifilo
di Osvaldo Cai

I dati utilizzati per questa analisi sono riferiti alla segagione di una trentina di blocchi di graniti diversi, effettuata con una macchina multifilo a 32 fili. La tipologia dei graniti si può suddividere in tre classi principali e cioè: 45% classe 1; 10% classe 2; 45% classe 3. È mia personale convinzione che i fili diamantati non debbano essere classificati solo a seconda del materiale da tagliare, ma anche a seconda della macchina che li impiegherà. So che tanti non la pensano come il sottoscritto, però nessuno monterebbe dei comuni pneumatici da neve su una Ferrari da gran premio. E nemmeno la farebbe pilotare da un autista di autobus per bravo che sia a guidare il suo mezzo.


64/2011 - Forza di taglio nella levigatura della pietra con disco diamantato sinterizzato
di S. Turchetta

La levigatura della pietra viene effettuata per mezzo di dischi diamantati sinterizzati. Il presente lavoro mostra dei modelli empirici per prevedere le forze di taglio che si sviluppano durante questa lavorazione. Tali modelli mettono in relazione la forza di taglio e l'energia con parametri di taglio rilevanti, come la profondità e la velocità di avanzamento, per un marmo denominato Perlato Royal Coreno. La forza di taglio e l'energia sono state modellate in funzione del tasso di rimozione del materiale (material removal rate, MRR) mediante una semplice e generale funzione lineare. I modelli possono essere utilizzati come guida nella determinazione delle condizioni di taglio. I processi di formazione e di rimozione del truciolo sono stati quantificati in modo da assistere sia il produttore che l'utilizzatore finale di utensili nell'ottimizzazione, rispettivamente della composizione dell'utensile e dei parametri di taglio.


64/2011 - Proprietà meccaniche di una lega di Cu pressata a caldo con 25% in peso di Fe e 25% in peso di Co
di H. Cristine Prata de Oliveira, C. Stenio Cavalier, R. Silva Guimarães, M. Soares de Freitas, M. Filgueira

Molte delle leghe utilizzate come matrice legante negli utensili diamantati presentano un alto contenuto di cobalto che è indesiderabile per tutta una serie di motivi. Negli ultimi dieci anni sono stati compiuti alcuni tentativi di ridurre il tenore di Co in queste leghe. La lega NEXT® 100 (Cu 50% - Fe 25% - Co 25% in peso) di Eurotungstene ne è un esempio. Questo studio mira a caratterizzare alcune proprietà meccaniche della NEXT® 100, una lega commerciale ampiamente utilizzata come matrice legante per diamanti in utensili da taglio, sulle cui proprietà scarseggiano informazioni in letteratura. Le polveri metalliche sono state stampate a caldo in una matrice di grafite a 35 MPa/800°C/3 minuti. Su questi campioni sinterizzati sono state eseguite prove di resistenza all'usura e di durezza HRB. Sono state eseguite anche prove di densificazione e di compressione. È stato stabilito che la lega NEXT® 100 ottenuta mediante pressatura a caldo presenta buone caratteristiche meccaniche ed un'alta densificazione.


64/2011 - Prove di confronto tra diverse marche di diamante
di Fang Xiaohu, Liu Yibo, Wen Jianjie

Questo lavoro mette a confronto diverse marche di diamante sintetico prodotte dalle società GEMS Superabrasives (abbreviato come GEMS), dalla Società D e dalla Società E (rispettivamente abbreviate come D e E) con dimensioni granulometriche 30/40 e 40/50. Il test è stato effettuato in modo completo e in primo luogo sono stati confrontati i parametri generali dei diamanti: forma cristallina, trasparenza, rugosità, TI, TTI, SFS e suscettibilità magnetica. Successivamente, i campioni sono stati inseriti in dischi del diametro di 230 mm, usati per il taglio di blocchi di calcestruzzo di 50 mm di spessore. Sono state valutate le prestazioni dei diamanti durante e dopo il taglio. I risultati delle prove mostrano che i diamanti delle Società GEMS e di D ed E hanno le stesse brillanti prestazioni. GEMS GSD9970 40/50 è persino migliore delle marche D ed E.


63/2010 - Confronto tra compositi a matrice metallica per utensili diamantati ottenuti mediante nuovi processi di sinterizzazione di breve durata a corrente indotta
di W. Tillmann, C. Kronholz, M. Ferreira, A. Knote, W. Theisen, P. Schütte, J. Schmidt

Le nuove tecniche di sinterizzazione a corrente indotta, come la sinterizzazione per mezzo di scarica al plasma (Spark Plasma Sintering, SPS) e il consolidamento per mezzo di scarica al plasma (Spark Plasma Consolidation, SPC), offrono la possibilità di produrre utensili diamantati per la lavorazione di materiali lapidei e calcestruzzo con cicli di processo che possono variare da pochi minuti fino a pochi millisecondi. I primi tentativi di sinterizzazione rapida di materiali compositi di diamante e di acciaio-rame hanno mostrato una buona compattabilità delle polveri. In questa memoria verrà analizzato il comportamento nella sinterizzazione (SPS e SPC) di nuovi componenti con matrici metalliche alternative combinate con diamanti rivestiti. L'intenzione è quella di variare la granulometria della polvere metallica in modo da migliorare il processo di sinterizzazione. Per ottenere la formazione di un legame chimico tra il diamante e la matrice in tempi di processo più brevi, deve essere rafforzato l'utilizzo sui diamanti di un rivestimento metallico in grado di formare carburi, soprattutto nel caso in cui si sia in presenza di una matrice metallica non reattiva.......


63/2010 - Nuove leghe PM a base di ferro contenenti nichel per la fabbricazione di utensili impregnati di diamante
di Janusz Konstanty, Thomas F. Stephenson

L'obiettivo principale del presente lavoro è stato quello di determinare l'effetto della composizione della polvere sulla microstruttura e sulle proprietà dei materiali a base di ferro, utilizzati come matrici in utensili diamantati. Varie miscele di ferro carbonile, nichel carbonile e polveri di bronzo prelegate sono state consolidate in una condizione praticamente priva di pori, mediante pressatura a caldo tra 850 e 900°C. I campioni sono stati, quindi, sottoposti a misure di densità e a prove di durezza, proprietà di flessione e resistenza all'usura abrasiva. La loro struttura è stata esaminata mediante microscopia a illuminazione (LM), microscopia elettronica a scansione (SEM) e diffrazione a raggi X (XRD). Nella condizione di avvenuto consolidamento, i materiali studiati hanno mostrato una microstruttura a grana fine e di contenere una frazione con alto volume di austenite metastabile. Come risultato, essi hanno mostrato elevata durezza, resistenza alla plasticizzazione ed eccellente resistenza all'abrasione, diventando così dei buoni candidati per sostituire il cobalto in varie applicazioni di utensili diamantati........


63/2010 - Studio sull'utilizzo di diamante incapsulato in lame per il taglio della pietra
di David Egan, Cormac Lee, Seamus Melody - Element Six Ltd.

L'incapsulamento del diamante è un processo in cui il materiale della matrice metallica, utilizzato per produrre l'utensile, è accumulato come uno strato che circonda le singole particelle di diamante prima della formatura e della sinterizzazione. Gli utensili realizzati con diamante incapsulato mostrano un'eccellente distribuzione del diamante. Questo elimina il raggruppamento, riducendo così inutili sprechi di particelle di diamante. La tecnologia offre, anche, la possibilità di controllare con precisione la composizione degli strati discreti all'interno della pallina incapsulata. Questo lavoro studia come nuovi segmenti, progettati utilizzando diamante incapsulato, siano in grado di influenzare le prestazioni di taglio di una lama. È stato effettuato un confronto tra lame con diamante incapsulato di tipo standard e lame che incorporano una zona interna con maggiore resistenza all'usura. Inoltre, è stata testata una lama con una nuova struttura a segmenti stratificati, fabbricata utilizzando diamante incapsulato standard. Durante la prova, sono state monitorate sia l'usura della lama che la potenza assorbita. È stato dimostrato che l'introduzione di una "zona dura" ha determinato un aumento della vita della lama e che l'utilizzo di segmenti stratificati ha prodotto una lama molto più adatta al taglio libero (free-cutting).


62/2010 - Produzione di perline diamantate con forma complessa per telai multifilo mediante stampaggio ad iniezione
di L. Risso*, B. Vicenzi*, S. Bernieri**
* MIM Italia Srl, ** Diamond Pauber Srl

L'articolo descrive la fabbricazione e la sperimentazione di una nuova perlina per telai multifilo, attraverso l'utilizzo del processo di stampaggio ad iniezione di polveri (MIM) in modo da innovare le forme tradizionali, ridurre i costi di produzione e migliorare le prestazioni.
Questo metodo e la nuova perlina sono stati sviluppati e brevettati. Il primo consente la realizzazione di forme complesse di utensile diamantato ad una frazione di costo rispetto a quella necessaria per produrre lo stesso pezzo con metodi tradizionali, mentre la nuova perla può raddoppiare la durata di un intero set di fili in un telaio multifilo.

1. Background
La produzione di utensili diamantati per il taglio della pietra viene comunemente effettuata mediante stampaggio a caldo, sia monoassiale che isostatico, anche se sempre più spesso si utilizza il processo di pressatura e sinterizzazione libera. Nel primo caso la densificazione delle polveri è favorita dalla pressione esercitata da un pistone di grafite o da un gas inerte, mentre al contrario, con il processo di pressatura e sinterizzazione la densificazione avviene a bassa pressione (o vuoto) solo grazie all'effetto della temperatura. In tutti i casi è necessaria una preformatura a freddo della parte al verde mediante pressatura monoassiale a freddo. Negli ultimi anni, la pressatura a freddo è migliorata molto grazie alla crescente popolarità delle tecniche di granulazione, che hanno determinato un beneficio reale in termini di durata dello stampo, produttività e omogeneità della struttura metallurgica dell'utensile. Il limite della pressatura monoassiale risiede nell'impossibilità di stampaggio di forme più complesse. In questo lavoro si descrive come attraverso la tecnologia MIM sia stato possibile superare tale limite e ottenere geometrie complesse per un utensile diamantato.
Una nuova famiglia di utensili diamantati è stata fabbricata e commercializzata nel corso degli ultimi anni, quali ad esempio, una perlina con un profilo a doppia gobba o con una scanalatura elicoidale sulla superficie esterna.....



62/10 - Appunti tecnici per la produzione di perline per segatrici a filo
di O. Cai

Quando si producono perline diamantate con il sistema free-sintering, specialmente se sono di dimensioni piccole sarebbe opportuno tener conto di alcuni fattori:
1) Se si adopera un legante nuovo è indispensabile conoscerne tutte le caratteristiche chimico-fisiche con sicurezza, eseguire delle prove di stampaggio e sinterizzazione per determinare i coefficienti di ritiro e, quindi, dimensionare lo stampo.
2) Verificare sempre la densità apparente del granulato.
3) Accertarsi che la miscela da pressare abbia una composizione granulometrica tale che non vi siano granuli troppo grossi (ostacolerebbero il riempimento stampo) e che la percentuale del "fine" non superi il 25% in peso dell'intera miscela.
4) Assumere un coefficiente di riduzione peso (WEIGHT COEFFICIENT) adeguato in modo che, per ottenere l'altezza al verde della perlina, non si debba superare una pressione specifica di 3500 kg/cm2.
5) Controllare che la densità al verde della perlina sia compresa tra il 55% ed il 65% di quella teorica finale.
6) Sostituire lo stampo a freddo quando le sue dimensioni, a causa dell'usura, si differenziano da quelle di origine del 10%......


62/2010 - Miglioramento delle prestazioni funzionali di bisturi chirurgici di acciaio ricoperti con DLC e con WC/C - Parte I
di F. Spocci, R. Groppetti, Università degli Studi di Parma, Dipartimento di Ingegneria Meccanica

I bisturi chirurgici monouso di acciaio inossidabile martensitico affilati dopo tempra, presentano una serie di vantaggi che hanno fatto sì che questo prodotto domini da anni il mercato. La praticità di un bisturi monouso permette di diminuire i costi di manutenzione del bisturi, evitando la necessità di una riaffilatura prima di ogni nuovo utilizzo, e al tempo stesso permette di evitare la sterilizzazione in loco, poiché la prima e unica sterilizzazione viene effettuata in fabbrica dopo il confezionamento individuale in una confezione sterile costituita da un foglio di alluminio plastificato e sigillato con saldatura termica. L'impiego di bisturi monouso si è imposto come soluzione del problema tecnologico ed economico di evitare l'operazione di riaffilatura, che risulta necessaria dopo ogni utilizzo a causa delle caratteristiche di durezza dei bisturi di acciaio, e la conseguente operazione di sterilizzazione del bisturi dopo ogni utilizzo. In particolare l'operazione di riaffilatura in ospedale risulta attualmente di difficile esecuzione e quindi antieconomica ed è stata praticamente eliminata utilizzando bisturi preaffilati monouso. L'impiego di bisturi preaffilati monouso è quindi dettato essenzialmente dalla necessità di eliminare l'operazione di riaffilatura, e, soltanto come conseguenza, l'operazione di sterilizzazione, che, con opportune precauzioni relative alla manipolazione di attrezzi affilati e appuntiti, potrebbe essere ancora effettuata nel reparto di chirurgia assieme agli altri attrezzi. Sorge quindi l'opportunità di realizzare un bisturi chirurgico innovativo che possa essere riutilizzato più volte senza la necessità della riaffilatura dopo ogni utilizzo e che possa essere sterilizzato agevolmente nel reparto di chirurgia, ogni volta che si renda necessario, senza che tale operazione possa danneggiare il bisturi e peggiorare la qualità della sua affilatura e quindi della sua capacità di taglio. Infatti da un lato tale bisturi ridurrebbe la quantità di rifiuti ospedalieri, che rientrano nella categoria di rifiuti speciali e richiedono particolari procedure per il loro smaltimento, dall'altro inoltre l'eventuale maggior costo del bisturi e il costo della sterilizzazione e della sua gestione sarebbe compensato non soltanto dall'eliminazione dell'affilatura, ma anche dall'inferiore numero di bisturi utilizzati......


62/2010 - Deposizione chimica da fase vapore di diamante sintetico: materiali, tecnologia e applicazioni - Parte III
a cura di Element Six Ltd.

Il diamante è ben conosciuto come materiale dalle molte proprietà estreme e, proprio grazie allo sviluppo del diamante CVD, molte nuove applicazioni sono diventate reali. La prima parte di questo articolo ha evidenziato la tecnica di accrescimento del diamante mediante CVD, oltre alle proprietà meccaniche e alla loro rilevanza nelle applicazioni tradizionali (Diamante A&T n°60). Nella seconda parte (Diamante A&T n°61) sono state affrontate, invece, le nuove applicazioni del diamante, in particolare per finestre e dispositivi ottici. Quest'ultima parte illustra due ulteriori esempi di come le proprietà del diamante CVD possano essere adattate in base alle applicazioni che interessano, partendo dall'estrema purezza richiesta dai rivelatori di radiazione per finire al dopaggio con boro richiesto per utilizzi elettrochimiche, nel caso di sensori chimici e sistemi per il trattamento delle acque......


61/2010 - pro.ba. srl - Azienda specializzata nella costruzione di forni industriali per la sinterizzazione di polveri metallurgiche e ceramiche
di Dr Giuseppe Baroncelli

pro.ba. è l'acronimo di "Progettazioni Baroncelli". L'azienda, che dal 1978 ha sede e stabilimento in Cambiano (Torino), è specializzata nella costruzione di forni industriali (funzionanti in atmosfere inerti, idrogeno e sottovuoto) per la sinterizzazione di polveri metallurgiche e ceramiche. In questa gamma di produzione sono comprese le seguenti tipologie di forni: "PRESINT", con la camera di riscaldo in acciaio refrattario, che possono raggiungere una temperatura di lavoro intorno ai 950°C funzionanti in idrogeno ed atmosfera inerte; "SINT", con la camera di riscaldo in grafite, che possono lavorare fino a temperatura di 1300°C, ed altri, sempre in grafite, costruiti con differente tecnologia che possono lavorare fino a 2200°C (sinterizzazione del carburo di silicio) funzionanti in idrogeno, atmosfera inerte (azoto o argon) e sottovuoto. Infine, nella gamma dei forni di sinterizzazione, la pro.ba. costruisce i "FORNI-PRESSA"; ("HOT PRESS") che permettono di pressare il pezzo in sinterizzazione mediante pressione idraulica contrapposta, a temperature intorno ai 1000-1100°C in vuoto, gas inerte o idrogeno. Questi forni sono utilizzati prevalentemente nella realizzazione di carotatori....


61/2010 - Prova di resistenza alla frattura per matrici di cobalto impregnate di diamante
di James D. Dwan, Dipartimento di Ingegneria Meccanica, ITT Dublin, Dublino, Irlanda

La determinazione delle proprietà meccaniche delle matrici metalliche impregnate di diamante (DIMM) è molto importante se si vuole raggiungere la corretta comprensione del rapporto tra utensile diamantato e pezzo da lavorare. L'usura, sia del pezzo che dell'utensile diamantato, è un elemento fondamentale per avere un'adeguata prestazione. Una proprietà meccanica importante dell'utensile diamantato è la sua resistenza alla frattura, o tenacità, in quanto può essere utilizzata proprio per effettuare l'analisi di usura. Tuttavia, per tutta una serie di motivi, quali ad esempio la preparazione dei campioni e la difficoltà del metodo di prova, la determinazione della resistenza alla frattura delle DIMM è raramente eseguita. L'articolo prende in considerazione due metodi, uno in accordo con quanto previsto dalla norma ASTM E399 sulla tenacità alla frattura, mentre l'altro è una variante più semplice della stessa.....


61/2010 - Deposizione chimica da fase vapore di diamante sintetico: materiali, tecnologia e applicazioni - Parte II
a cura di Element Six Ltd.

Nella prima parte di questo articolo (Diamante A&T n°60, Marzo 2010) è stato messo in risalto il diamante accresciuto attraverso CVD e come questo materiale possa essere adattato a molteplici applicazioni a seconda delle diverse esigenze. Si sono inoltre esaminate le proprietà meccaniche del diamante e la loro rilevanza nelle applicazioni tradizionali. Le parti successive dell'articolo si occuperanno invece delle più recenti applicazioni del diamante, molte delle quali sono divenute possibili proprio grazie al diamante CVD. In questo numero sono trattate le finestre e i dispositivi elettronici e le proprietà termiche, mentre la parte finale (Diamante A&T n°62) si occuperà della rilevazione delle radiazioni, dei sensori chimici e del trattamento delle acque......


60/2010 - Deposizione chimica da fase vapore di diamante sintetico: materiali, tecnologia e applicazioni - Parte I
a cura di Element Six Ltd.

Negli ultimi anni sono stati compiuti notevoli progressi nella sintesi del diamante mediante deposizione chimica da fase vapore (CVD), fornendo a tecnici e progettisti l'accesso a una vasta gamma di nuovi materiali a base di diamante. Il diamante CVD presenta un certo numero di importanti proprietà del materiale, in grado di consentire eccezionali prestazioni in applicazioni diverse....
Questo articolo passa in rassegna le proprietà del materiale e le caratteristiche del diamante CVD, a singolo cristallo e policristallino, ed i vari tipi di utilizzo, concentrandosi in particolare sull'ottica, sull'elettronica e sull'elettrochimica. Esso riassume anche come il diamante CVD possa essere personalizzato per applicazioni specifiche, in base alla capacità di sintetizzare un prodotto uniforme e di ingegneria con alte prestazioni.....


60/2010 - Evoluzione dei sistemi di gestione ambientale per produttori di mole, utensili diamantati e CBN
di F. Tagliabue
Consulente ricerca e sviluppo

Le prime politiche ambientali, che continuano tuttora ad essere adottate, erano caratterizzate da un sistema di regolamentazione e controllo dei singoli comparti ambientali, costituito dalla legislazione ambientale e relativi sistemi sanzionatorii. Questa strategia, se da una parte induce all’adozione di sistemi di disinquinamento e tecnologie a minor impatto ambientale, dall’altra affida la propria efficacia all’efficienza dei controlli da parte delle Autorità preposte, che non sempre sono in grado di far fronte al monitoraggio periodico delle attività industriali e dell’ambiente.....


60/2010 - Free sintering: quale forno scegliere?
di O. Cai

Negli ultimi tempi si va finalmente affermando (grazie alle perline diamantate) la tecnologia Free Sintering. Questa tecnologia prevede, fra l’altro, l’impiego di polveri metalliche granulate, presse a dosaggio volumetrico e forni per sinterizzazione. Si sta facendo una discreta confusione su questi tre importantissimi termini (e sui macchinari correlati), specialmente presso i produttori di utensili diamantati meno provvisti di tecnologia. Spero, con questo scritto, di dissolvere un pochino quella nebbia che è calata sulla via di quanti intendono procedere utilizzando la tecnologia del free sintering che, pur non essendo nuova, non è ancora completamente conosciuta da tutti i costruttori di utensili diamantati.
Il discorso sulle polveri metalliche granulate, così come quello sulle presse a dosaggio volumetrico, presenta molte sfaccettature e si presta a discussioni complesse che saranno trattate in seguito; pertanto, inizierò a parlare dei forni per sinterizzazione dove il discorso concerne solo due opzioni: Forno a passaggio (o a tappeto)e Forno a camera.....


59/2009 - Diamanti FGMs (Functionally Graded Materials) per l’applicazione in utensili da taglio
di Marcin Rozmus, Lucyna Jaworska, Andrzej Kalinka
Istituto di Tecnologia della Produzione Avanzata, Cracovia, Polonia

La microstruttura e le proprietà meccaniche del diamante policristallino (PCD), sintetizzato ad alta pressione ed alta temperatura, sono fortemente influenzate dal tipo di fase applicata al legante. I PCD più noti per l'applicazione in utensili da taglio sono quelli con cobalto, a causa della buona bagnabilità dei cristalli di diamante fornita da questo metallo.
Questa proprietà consente la produzione di materiali compatti caratterizzati da una bassa quantità di fase legante (inferiore al 10% in peso), determinando quindi la loro elevata durezza. Tuttavia, l'elevata fragilità di questo materiale legante ha come risultato la scarsa tenacità di tali PCD, indebolendo la loro applicazioni pratica. Inoltre, i PCD contenenti cobalto sono chimicamente stabili solo fino a 900°C, mentre le temperature di lavoro possono essere molto più alte. Pertanto, sarebbe interessante trovare un nuovo materiale caratterizzato da una altrettanto buona bagnabilità del diamante, ma che generi prodotti di reazione di sintesi meno fragili, oltre che chimicamente stabili anche a temperature superiori, rispetto ai PCD contenenti cobalto.......


58/2009 - Previsione della velocità di produzione nel taglio di rocce carbonatiche con filo diamantato
di R. Mikaeil, M. Ataei e SH Hoseinie
Facoltà di Estrazione Mineraria, Petrolio e Geofisica, Università di Tecnologia Shahrood, Iran

In questa memoria è stato studiato un modello per la previsione della velocità di produzione nel taglio con filo diamantato. Le misurazioni di prestazione del filo diamantato sono state effettuate in 13 diverse cave di rocce carbonatiche in Iran. Per le prove di laboratorio, i
campioni di roccia sono stati raccolti da queste cave di pietra dimensionale e sono stati poi determinati, per ciascuno, il contenuto di quarzo e la resistenza alla compressione monoassiale (UCS). I valori di produzione sono stati correlati con il corrispondente contenuto
di quarzo e con la resistenza alla compressione monoassiale. Successivamente è stata valutata la correlazione fra la velocità di segagione e le proprietà delle rocce mediante l'utilizzo dell'analisi di regressione multipla e semplice.....


58/2009 - Rettifica a passata singola della lega Inconel 718 mediante mole vetrificate prodotte con ABN 800
di K. Tuffy, S. Nailer and M. O’Sullivan
Market Support Centre, Element Six, Shannon Airport, Shannon, Co. Clare, Ireland

La rettifica con nitruro di boro cubico (cBN) offre molti vantaggi in una vasta gamma di settori industriali, compresi il settore automobilistico e quello aerospaziale, quali in particolare: alta produttività, riduzione dei costi di produzione e diminuzione dell'impatto delle
lavorazioni sull'ambiente. La ricerca ha mostrato costantemente che le proprietà meccaniche e, sopratutto, termiche del cBN consentono una maggiore integrità della superficie del pezzo
prodotto con la lavorazione mediante abrasivi. Tuttavia, nonostante questi vantaggi, l'utilizzo del cBN ha faticato ad affermarsi anche in applicazioni con rigorose esigenze di integrità della superficie del pezzo da lavorare, rispetto agli abrasivi convenzionali che sono maggiormente utilizzati. Questa memoria di K. Tuffy, S. Nailer e M. O'Sullivan si concentrerà sull’impatto di differenti condizioni di ravvivatura nella rettifica della lega Inconel 718.....


58/2009 - Componenti ad elevata densità di Pm per applicazioni ad alte prestazioni
di M.J. Dougan, K. Lipp, A. Glaser

Le parti sinterizzate, per competere con i componenti lavorati nella produzione di ingranaggi sottoposti ad elevate sollecitazioni e nelle applicazioni di sistemi di trasmissione del moto, devono raggiungere elevate densità, in modo da conseguire i livelli richiesti di resistenza a fatica e ad usura. ln passato, sono stati utilizzati diversi percorsi di processo per ottenere queste densità, inclusa la compattazione ad elevata velocità o la rullatura delle superfici. Questa memoria presenta un metodo alternativo per produrre componenti ad alta densità,
mediante l'uso di una lega principale, sviluppata con costi competitivi, che permette la densificazione durante la sinterizzazione, a temperature vantaggiose a livello industriale, e mostra come questo sistema sia stato impiegato per produrre un disco per innesto per
un utensile manuale ad elevata prestazione.......


57/2009 - Proprietà elastica e di smorzamento di metalli duri WC e WC-Co senza legante ad elevata temperatura
di A.K. Swarnakar, S.G. Huang, B. Baufeld, J. Vleugels, O. Van der Biest
Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e Metallurgia - Università Cattolica di Lovanio, Belgio

La prestazione degli utensili da taglio in metallo duro a base di WC (carburo di tungsteno) si degrada a temperatura elevata, a causa dell'ammorbidimento del legante metallico. Con la sinterizzazione mediante impulsi di corrente elettrica (PECS), tuttavia, è possibile ottenere la fabbricazione di carburi senza legante. Nel presente lavoro, il comportamento elastico e lo smorzamento di questo nuovo materiale sono messi a confronto con metalli duri a base di WC contenenti Co come fase legante ed inibitori NbC o VC della crescita dei grani.......


57/2009 - Taglio della roccia mediante utensili diamantati: una ricerca sperimentale
di M. Cardu, E. Michelotti e E. Lovera

La roccia è un materiale naturale composito, con distribuzione “casuale” degli elementi che la costituiscono, e i diamanti impiegati per il taglio della stessa sono utensili la cui geometria ha una distribuzione a sua volta “casuale”. Sulla base di ciò, è stato impostato un programma di ricerca a partire dall’interazione del singolo diamante con campioni di roccia reali. I punti da chiarire sono i tipi di legami matematici esistenti fra forza di taglio, forza normale, sezione trasversale del solco prodotto e microdurezza della roccia; l'ultimo punto, a causa di evidenti effetti di scala, non sembra essere ragionevolmente prevedibile, né da prove geomeccaniche o prove di taglio su scala macroscopica, né dalle convenzionali teorie di meccanica delle rocce......


56/2009 - Effetto della velocità di raffreddamento sulla durezza di polveri prelegate sinterizzate mediante sinterizzazione libera
di C. Lerat, L. Gutierrez, N. Vielma, C. Luno-Bilbao, JM Sanchez e I. Iturriza

La sinterizzabilità di una polvere prelegata commerciale di Fe-Cu, progettata per essere
utilizzata come legante metallico in utensili impregnati di diamante, è stata analizzata mediante la combinazione di dilatometria e cicli convenzionali di sinterizzazione.
Questi esperimenti hanno dimostrato come la velocità di raffreddamento dopo la sinterizzazione sia un parametro chiave per controllare la durezza del campione sinterizzato mediante sinterizzazione libera. A parità di composizione della polvere, sono stati ottenuti valori di durezza che vanno da 100 a 88 HRB, solo cambiando la velocità di raffreddamento da 45°C/min a 10°C/min......


56/2009 - Polveri legate con legante organico: una efficace alternativa alle polveri legate mediante diffusione
di Sylvain St-Laurent e Claude Gélinas

Un’elevata quantità di parti di acciaio Mo-Ni-Cu ad elevate prestazioni è prodotta con polveri legate mediante diffusione, che offrono proprietà uniche e una maggiore coerenza di composizione rispetto alle miscele standard. Tuttavia, l'aumento del prezzo degli elementi leganti combinato con i costi di produzione, rendono queste polveri meno attraenti.
Inoltre, sono disponibili solo alcune qualità standard ed è quasi impossibile fare aggiustamenti minimi della composizione a causa della natura del processo.
Il processo con legante organico FLOMET è un percorso economicamente efficace e, come il processo di realizzazione della lega mediante diffusione, garantisce un ottimo collegamento di Ni e Cu. Questo processo offre numerosi vantaggi, ossia migliore compressione, elevata versatilità...


56/2009 - Verifica dello sviluppo di calore in utensili diamantati di nuova progettazione con prove di foratura e simulazione FEM
di W. Tillmann, L. Wojarski, C. Kronholz

La molatura o la foratura sono tipiche applicazioni per specifici utensili diamantati.
Durante la lavorazione gli utensili diamantati sono raffreddati con acqua per ridurre il calore e per evitare il deterioramento termico dei diamanti. Quando la lavorazione avviene in edifici abitati la contaminazione provocata dalla miscela di acqua e roccia/calcestruzzo risulta però indesiderabile. Pertanto, la lavorazione a secco è di grande interesse. Per effettuare la lavorazione a secco l'Istituto di Ingegneria dei Materiali di Dortmund ha sviluppato un nuovo concetto di composito di diamante, realizzato con la metallurgia delle polveri, che comprende materiali per l'isolamento termico, come allumina o vetro che agiscono da scudo termico per i diamanti....


54/2008 - Ghines, tecnologia e innovazione al servizio del mercato

Con il lancio dei nuovi impianti di aspirazione Xaero e Xeolos e del nuovo disco diamantato
flessibile Dokoyoh®, Ghines continua la ricerca nel settore lapideo per migliorare la qualità dei prodotti e le condizioni di lavoro dei loro utilizzatori. I nuovi impianti di aspirazione Ghines, Xeolos e Xaero, hanno all’interno della loro struttura un doppio sistema di abbattimento a secco delle polveri aspirate. Tale sistema, composto da cicloni pre-abbattitori e filtri autopulenti, assicura una trattenuta totale delle polveri con zero immissioni nell’ambiente. Xaero e Xeolos non necessitano di allacciamenti idrici, di scarichi e non inquinano in quanto non creano fango. La loro gestione è estremamente facile, priva di manutenzione ordinaria e la loro efficacia è da provare....


54/2008 - Influenza dei parametri di lavorazione sulla microstruttura e sulle sollecitazioni residue di compositi di diamante-cobalto
di W. Tillmann, M. Gathen, C. Kronholz, H.-A. Crostack, U. Selvadurai-LaßI, G. Fischer

In virtù della estrema durezza del diamante, l'utilizzo di utensili di diamante è stato incrementato nelle industrie del calcestruzzo e della pietra. Gli operatori sono assai interessati ad una vita utile dell'utensile di diamante più lunga per ridurre i costi degli utensili. In aggiunta ai parametri di lavorazione, quali ad esempio la velocità di taglio e di penetrazione, le proprietà dei compositi di diamante, che sono influenzate dai parametri di produzione metallurgica delle polveri, hanno un effetto significativo sul comportamento ad usura degli utensili di diamante. La conoscenza dettagliata della correlazione fra le condizioni di pressatura e di sinterizzazione e le proprietà risultanti dei compositi di diamante è importante per la loro produzione e il loro successivo impiego come utensili per lavorazione con macchine utensili. Sono stati usati diamanti(300-500 µm) e cobalto puro (< 40 µm) per produrre compositi di diamante-cobalto e compositi di cobalto puro mediante variazione della pressione di compattazione e temperatura di sinterizzazione. Sono stati investigati la microstruttura, la porosità, le sollecitazioni residue e l'interazione fra diamante e matrice di cobalto, al fine di identificare l'influenza del diamante specialmente sulle sollecitazioni residue nei compositi di diamante.


54/2008 - Monitoraggio mediante sensori del processo di taglio della pietra con dischi diamantati
di S. Turchetta, V. Vellucci

Questo lavoro investiga la relazione fra la forza di taglio e l'usura del disco diamantato ed i parametri di taglio rilevanti, quali la profondità di passata e la velocità di avanzamento.
Una pietra ornamentale è stata lavorata su un centro di lavorazione CN, attrezzato con un dinamometro a tre assi e sistemi di acquisizione di dati, per investigare gli effetti delle variazioni di parametri di lavorazione. I dati dei sensori includono le misure delle forze di taglio, ulteriormente divise in componenti misurabili, quali x, y e z. Quelle componenti sono state analizzate per determinare le caratteristiche dei sensori che meglio si correlano con l'usura del disco di diamante e i parametri di lavorazione. Le forze di taglio sono state modellate per differenti valori dei parametri di processo. L'usura dell'utensile ed i parametri di lavorazione appaiono influenzare significativamente i segnali delle forze di taglio.
Le forze di taglio sono state modellate come una funzione dello spessore equivalente del truciolo mediante una semplice e generale funzione della potenza. I modelli ottenuti sono stati provati per differenti valori dei parametri di processo. Ciò suggerisce che persino nelle condizioni di lavorazione variabili che involvono differenti valori dei parametri di processo, la caratteristica della forza di taglio identificata può essere usata per il controllo affidabile e accurato dell'usura della fresa diamantata durante operazioni di taglio della pietra...


54/2008 - La caratterizzazione non distruttiva dei prodotti lapidei: verso il marchio d’origine tipo DOP
di F. Martoro, S. Bonduà, R. Bruno

La qualificazione delle rocce ornamentali attraverso l'uso di prove non distruttive (TND) è un tema di ricerca rilevante per la caratterizzazione industriale dei prodotti finiti, perché la competizione a basso costo dei prodotti può essere sostenuta da un'offerta di alta qualificazione. La potenzialità offerta dai TND (test non distruttivi) è la qualificazione d’origine, garanzia simile a quella ben nota nel campo agro-alimentare DOP, (Denominazione d’Origine Protetta). In realtà è possibile garantire sia l'origine che la qualità di ogni prodotto, anche attraverso un controllo di produzione in linea. Occorre, quindi, uno specifico disciplinare. Una ricerca sviluppata presso DICMA - Università di Bologna nel quadro del progetto “OSMATER” progetto INTERREG, ha permesso di identificare le buone correlazioni tra prove distruttive e non distruttive, prove realizzate per alcuni tipi di materiali del Verbano-Cusio-Ossola.
Ad esempio test non convenzionali ad ultrasuoni, parametri di analisi di immagine, assorbimento d’acqua e le altre misurazioni hanno dimostrato di essere ben correlate con la resistenza a flessione. In conclusione, è stato dimostrato che un approccio non distruttivo consente di raggiungere diversi obiettivi, tra i più importanti: 1) l'identificazione dei materiali; 2) la selezione dei prodotti; 3) la sostituzione di TD con TND...


54/2008 - Il Marmo in architettura verso un uso consapevole 
di Gianni Royer-Carfagni

Partendo dallo studio del singolare fenomeno di imbarcamento della facciata in marmo della Casa della Finlandia di Alvar Aalto, a Helsinki, si prende in esame il fenomeno di degrado del marmo conseguente alla decoesione granulare dei granuli costituenti di calcite. Si mostra che variazioni termiche di appena pochi gradi, anche se uniformemente distribuiti nel campione, sono in grado di produrre, a livello microscopico, la decoesione granulare la quale, a livello macroscopico, si manifesta come degrado della resistenza meccanica, dilatazione permanente del materiale, aumento della porosità aperta. L’attitudine al degrado delle varie quantità di marmo di Carrara vengono posti in correlazione con la forma dei grani di calcite, la cui disposizione a livello micro strutturale può variare fra i casi limite di tessiture omoblastiche e xenoblastiche. Prendendo in esame parametri geometrici comunemente usati nella computer vision, si propongono indici di forma che permettano di passare da una classificazione qualitativa della tessitura ad una descrizione quantitativa, e si mostra come tali parametri possono essere posti in buona correlazione con l’attitudine al degrado.
In particolare, marmi a tessitura xenoblastica risultano in generale più resistenti delle varietà omoblastiche. Da questo studio si ricava una spiegazione della decoesione granulare e dell’imbarcamento della facciata della Casa della Finlandia, presa come esempio paradigmatico e, più in generale, modalità per determinare l’idoneità di un dato marmo per poter essere consapevolmente usato all’esterno, nonché contromisure pratiche per prevenire il degrado dei rivestimenti di marmo.....


53/2008 - Revstone by General, la qualità al servizio della pietra

General presenta REVSTONE, oleo-idrorepellente effetto bagnato anticante e ravvivante.
Dopo lo studio accurato dei laboratori General, lo sviluppo di REVSTONE ha creato un prodotto per chi vuole il massimo dell'efficacia e della bellezza della pietra. Le caratteristiche uniche di REVSTONE fanno si che la pietra venga trasportata indietro nel tempo alla ricerca del suo antico splendore e colore. L'effetto bagnato permane nel tempo sia in esterno sia in interno. Presentato alla recente fiera MARMOTEC di Carrara come prodotto di punta, REVSTONE ha occupato la copertina di Diamante Applicazioni & Tecnologia numero 53.    REVSTONE, la novità!


53/2008 - Dalle nano-tecnologie alla rivoluzione della storia del marmo
Prof. R. d’Agostino, Dott.ssa N. De Vietro, Prof. F. Fracassi, Avv. G. Lattanzi

Marmo e nanotecnologia…cosa hanno in comune? Apparentemente nulla! Il marmo, infatti, è una pietra naturale impiegata, sin dall’antichità, data la sua straordinaria bellezza, per la realizzazione di sculture ed opere architettoniche di grande pregio artistico; con il termine nanotecnologia, invece, si intende quel settore della scienza che si occupa della lavorazione della materia a livello molecolare. Circa due anni fa, però, dal connubio tra un’idea coraggiosa ed avveniristica di un imprenditore da generazioni nel marmo ed il solido bagaglio culturale di un gruppo di scienziati universitari, leader nel mondo delle nanotecnologie via plasma, è nato un sistema rivoluzionario di trattamento del marmo che si pone come un anello di congiunzione tra “pietra” e “scienza”, o se vogliamo, tra “macro” e “nano”!
Il prodotto che si ottiene è una “nuova pietra” chee tutte le caratteristiche di lucentezza e brillantezza peculiari del marmo, ma che ne supera i limiti di vulnerabilità nei confronti degli agenti atmosferici, degli agenti corrosivi e macchianti.......


53/2008 - Taglio ad elevata velocità di granito
B. Denkena, M. Reichstein, J. Bockhorst
Institute of Production Engineering and Machine Tools, Leibniz Universität Hannover, Germany

Al momento il taglio della pietra con dischi rotanti è considerato come la tecnologia più produttiva ed economica per la produzione di piastrelle e lastre. Un grande potenziale per ulteriori miglioramenti è costituito dalla riduzione del materiale rimosso che alcune volte ammonta fino al 60% dell'intero volume del blocco. Un approccio per ridurre questo valore è l'applicazione di dischi più sottili. A questo riguardo lo scopo è quello di raggiungere la qualità standard del mercato durante la lavorazione, con una inferiore rigidità dell'utensile.
Una velocità di rotazione più elevata dell'utensile è in grado di incrementare la rigidità dell’anima di acciaio. Però elevate velocità di rotazione determinano una severa sollecitazione meccanica e termica dell'utensile specialmente ai diamanti e al legante. Poiché la prestazione dei diamanti e dei leganti metallici esistenti non è efficiente in certe condizioni, un progetto di ricerca chiamato "I-Stone" si occupa dello sviluppo di nuovi e più sottili utensili abbinati a velocità di taglio più elevate. In questa memoria viene analizzata l'influenza della forma e della lega dell’anima di acciaio e dei differenti sistemi leganti sulle forze del processo di lavorazione, oltre all'usura dell'utensile e alla qualità del taglio...


53/2008 - L’influenza del tipo di diamante sulla molatura di allumina e vetro
S. Iyengar, N. Corbin, S. Hartline - Higgins Grinding Technology Center, Saint-Gobain Corporation

Attualmente è disponibile sul mercato, per l'impiego nelle applicazioni abrasive industriali, un'ampia gamma di grani abrasivi di diamante. Essi si collocano in un intervallo che va dai granuli policristallini molto deboli, di forma irregolare, ai granuli assai resistenti e ben formati di un singolo cristallo. Questo studio confronta la prestazione di quattro diversi granuli di diamante per la molatura di allumina e vetro, utilizzando un test, di proprietà riservata, di simulazione di molatura. Questa metodologia di prova ha consentito di misurare l’energia di molatura, la velocità di usura dei granuli, il comportamento ad usura dei granuli e di monitorare i danni sulla superficie, in funzione del materiale del pezzo lavorato e del tipo di diamante. I nostri risultati hanno mostrato che:
1) Diventando più robusti i granuli di diamante, si ottengono forze di molatura più elevate, si osserva una minore usura dei granuli, una minore frattura dei granuli e un maggiore danneggiamento della superficie;
2) Comparando l’allumina al vetro, con l’allumina si osservano più elevate forze di molatura, maggiore usura dei granuli e modelli di usura più ristretti con minori profondità di penetrazione.
Riassumendo, questo studio ha fornito una profonda comprensione riguardo agli attributi fondamentali della molatura con diamante su differenti materiali da lavorare. Si prevede che questo lavoro condurrà ad una selezione più efficace del miglior granulo abrasivo e, quindi, del prodotto abrasivo da usare nei diversi mercati industriali........


52/2008 - Carezze del diamante, sensazioni del marmo
di Laura Armani, Architetto e collaboratore al Corso di Laurea in Disegno Industriale della Facoltà di Architettura dell’Università degli Studi di Firenze

Nel corso del convegno svoltosi lo scorso 17 novembre a Ospedaletto di Pescantina (Vr), organizzato dal Corso di Laurea in Disegno Industriale (Prof. Arch. Alessandro Ubertazzi) dell’Università di Firenze, sono state presentate le nuove finiture dei materiali lapidei brevettate dalla Tenax di Verona, conosciute rispettivamente con la denominazione di “effetto carezza” e di “effetto seta”. Tali finiture si ottengono mediante un particolare trattamento, non più basato sulla lavorazione ad urto o di shock, bensì sull’azione abrasiva svolta da speciali spazzole ottenute con polvere di diamanti sintetici. L’incontro e il contatto non aggressivo tra diamante e marmo dà luogo ad un prodotto sorprendente, apprezzabile sia sotto il profilo d’impatto estetico sia per i benefici effetti di tipo funzionale. Una superficie mossa, irregolare, ma liscia e lucida, dove il colore rimane molto intenso e il materiale lascia percepire la sua intima natura. Si realizza così una sinestesia di percezioni in cui la vista e il tatto vengono piacevolmente stimolati ad un tempo: i lapidei trattati invitano l’utente alle sensazioni tattili, chiedono di essere accarezzati. Come ha fatto notare il Professor Alessandro Ubertazzi, la parola marmo viene usata spesso con accenti che non consentono una perfetta comprensione reciproca tra gli esperti delle varie discipline.......



52/2008 - Compositi di diamante per lavorazione a secco di materiali minerali
W. Tillman, M. Gathen, C. Kronholz
Instituto di ingegneria dei materiali, Università di Dortmund, Germania

Per la lavorazione di materiali minerali come le rocce, il calcestruzzo o l’asfalto, vengono usati utensili da taglio ultra duri come gli utensili diamantati. Durante la lavorazione gli utensili di diamante sono raffreddati con acqua al fine di rimuovere il calore e di prevenire un precoce deterioramento dei diamanti. Senza refrigerazione si danneggiano sia i diamanti al bordo del tagliente, sia quelli negli strati più profondi degli utensili. L'Istituto di Ingegneria dei Materiali di Dortmund ha sviluppato un nuovo concetto di materiale per compositi impregnati di diamante. Sono inseriti nei compositi di diamante materiali con una bassa conducibilità termica in modo che agiscano come scudi protettivi. Questo protegge i diamanti negli strati più profondi contro il calore e riduce il deterioramento degli stessi. Questi compositi di diamante di nuova progettazione sono stati realizzati sfruttando la metallurgia delle polveri e il loro comportamento all'usura è stato testato nel taglio del calcestruzzo. In aggiunta a ciò, è stata indagata la corrispondente microstruttura per mezzo della microscopia elettronica e dell’analisi digitale di immagine.........


52/2008 - Contributo alla conoscenza di alcuni giacimenti di lapidei in Etiopia e Sardegna
di Prof. Paolo Valera - DIGITA, Università di Cagliari

Questa breve nota vuole essere una breve illustrazione rivolta allo sviluppo delle conoscenze su alcuni giacimenti di lapidei presenti in aree vergini dal punto di vista del loro sfruttamento, o poco note. I dati esposti, certamente non sufficienti per una trattazione esaustiva, sono da considerarsi puramente indicativi sulle potenzialità offerte da tali giacimenti.

I MARMI DELL’AREA DI MEKELE (TIGRAY – ETIOPIA SETTENTRIONALE)
L’Etiopia, nota da tempi immemorabili per le sue ricchezze e le sue peculiarità culturali e geografiche, indicata da Omero quale residenza di riposo degli Dei, luogo in cui spazi immensi si aprono al visitatore, è ancora in gran parte inesplorata in molti campi, compreso quello delle pietre ornamentali. Infatti, nonostante siano note operazioni estrattive già al tempo dei Faraoni, particolari eventi storici hanno impedito per lungo tempo lo sviluppo di un’industria mineraria moderna, penalizzando, particolarmente, il comparto lapideo. Per tale motivo, in questa sede, si vuole riferire su alcuni materiali lapidei presenti in un’area poco nota del nord Etiopia, nella regione del Tigray. In particolare, la nostra attenzione si è focalizzata su marmi e calcari scuri proterozoici e sui calcari giurassici presenti nell’area di Mekele. Si vuole portare a conoscenza, inoltre, l’estrema disponibilità delle autorità etiopiche allo sviluppo del comparto minerario, inteso nella accezione più estesa del termine.

I MARMI ROSA DI ASUNI (SARDEGNA CENTRALE)
Il giacimento marmifero a cui si fa cenno in questa breve nota, è ubicato nella Sardegna centrale, a nord-est dell’abitato di Asuni, presso la confluenza del Rio Arixisi e del Rio Maiori con il Rio Misturadroxiu, più precisamente in località Costa Ualla, ed è costituito da un discreto affioramento di calcari cristallini colorati (cipollini). Si tratta di una cava abbandonata da oltre 40 anni, per via delle frequenti fratture presenti nel marmo che a quel tempo rendevano il prodotto inadatto al mercato. Recenti soluzioni tecnologiche potrebbero risolvere il problema delle fratture e dei giunti in genere, permettendo l’utilizzo di questo pregevole materiale lapideo........


51/2007 - La perlina DIM a doppia gobba vince il premio di eccellenza “Componente MIM dell’anno” al congresso EPMA di Tolosa

La dinamica città di Tolosa (Francia) ha ospitato l’annuale conferenza “EURO PM 2007”, organizzata da EPMA, Associazione Europea di Metallurgia delle Poveri. Tale conferenza è il principale strumento dell’EPMA per realizzare un periodico stato dell’arte sulle ricerche sia industriali che di base condotte in Europa dalle principali università, centri di ricerca e industrie del settore. Durante la conferenza tradizionalmente si svolge anche la premiazione delle aziende che hanno prodotto durante l’anno innovazioni sostanziali nel campo dei nuovi materiali/componenti/processi che abbiano aperto nuove linee di business. Le aziende sono chiamate a partecipare a questo concorso compilando una scheda che fornisca le informazioni essenziali, dopodiché EPMA attraverso una commissione di esperti approfondisce e verifica le informazioni ricevute ed elabora i vincitori per ogni categoria (componenti strutturali, componenti MIM, materiali, attrezzature di processo). Il premio per il miglior componente MIM per il 2007 è stato assegnato a MIMITALIA (www.mimitalia.com) per la perlina diamantata a doppia gobba. MIMITALIA si è aggiudicata il riconoscimento superando la concorrenza di Maxon Motor e di Acelent Technologies. È la prima volta che un utensile diamantato ottiene il riconoscimento di prodotto dell’anno. L’unico precedente nel campo degli utensili diamantati risale al 1999 con le polveri Eurotungstene della serie NEXT. MIMITALIA ha ottenuto il premio per essere riuscita a migliorare le prestazioni del filo diamantato modificando la tradizionale e semplice geometria cilindrica della perlina ricorrendo alla tecnologia dello stampaggio ad iniezione di polveri diamantate (Diamond Injection Moulding-DIM). Al componente, seppur di geometria più semplice rispetto a quella degli altri candidati al premio, è stata riconosciuta l’originalità della tecnologia di fabbricazione. Le perline dei fili diamantati possono essere infatti realizzate attraverso la pressatura a caldo, sia uniassiale che isostatica, o attraverso la pressatura a freddo seguita da sinterizzazione libera, ma in tutti i casi è richiesto il prestampaggio della perlina allo stato verde, mediante pressatura a freddo. Il limite di questa tecnica consiste nella impossibilità di realizzare forme più complicate del semplice cilindretto. La tecnologia DIM ha permesso di superare tale limite e ottenere geometrie di utensile più complicate rispetto ai sistemi sopra menzionati. La perlina DIM è progettata, brevettata e commercializzata insieme alla Diamond Pauber Srl (www.diamondpauber.it).


51/2007 - Le vie del granito in Sardegna: la Logudoro Graniti di Buddusò
di Nicola Careddu, Graziella Marras, Gianni Antonello Sanciu

Al termine degli anni ’90 l’attività estrattiva del granito in Sardegna ha subito un netto calo.
La principale causa di ciò è da imputare al massiccio ingresso nel mercato lapideo di paesi produttori, sia emergenti, sia già affermati (Cina, India e Brasile in prevalenza).
Il conseguente abbattimento dei prezzi di mercato (legato in primis ai bassi costi della manodopera nei paesi citati), ha portato alla diminuzione del commercio del pregevole lapideo sardo, nonché alla chiusura di numerose attività di cava, con ripercussioni deleterie su quei centri che basano la propria economia su coltivazione e vendita di questo prodotto, in tutte le sue varianti. Sembrava spontaneo chiedersi: l’attività estrattiva in Sardegna si sta avviando al suo epilogo? Verso la fine del 2004, le aziende aventi maggiore solidità alle spalle e capacità organizzativa iniziarono nuovamente ad affacciarsi sul mercato. Nel luglio 2007 è stato pubblicato, sul quotidiano “La Nuova Sardegna”, un articolo di Giovanni Gelsomino intitolato “Il granito di Buddusò conquista Shanghai”. In questo articolo si rende manifesto l’arrivo di una delegazione di cinesi per visionare il granito di Buddusò, come materiale da utilizzare per il rivestimen
to della prima delle nove gigantesche torri che sono in costruzione nella grande città cinese. Tra le diverse aziende visitate è stata scelta la Logudoro Graniti s.r.l. ed i fratelli Fumu, Giovanni, Mario e Luca (con la loro cava sita nell’agro di Buddusò), sono stati gli artefici della vendita ai cinesi di 500 m3 di granito in blocchi di prima e di prima commerciale. Tale fornitura ha rappresentato una prima tranche di vendita: sono previste, infatti, ulteriori commesse. I blocchi sono partiti direttamente dal porto di Cagliari, raggiungendo la Cina presso il porto di Xiamen. La trattativa condotta direttamente con i committenti cinesi ha garantito alla Logudoro Graniti s.r.l. un incremento del ricavo del 30% sull’unità di prodotto venduto. Sorge spontanea la domanda: perché i concorrenti cinesi sono arrivati in Sardegna per acquistare un prodotto reperibile in Cina ad un prezzo nettamente inferiore? La risposta è semplice: la battaglia vinta dal granito di Buddusò non si è basata sul prezzo, bensì sulle qualità tecniche ed estetiche di questo lapideo. La presente relazione racconta, dopo un inquadramento geologico, la storia e le previsioni dell’attività dei fratelli Fumu, intervistati dagli autori nell’occasione di una visita presso la cava Su monte Ladu 4B.........


51/2007 - Usura di perline diamantate sinterizzate nel taglio del marmo: caratterizzazione e metodi di misura
di Clemente M., Tantussi G., Lanzetta M.

L'articolo tratta un metodo sperimentale per sottoporre perline diamantate a prove di durata. Il metodo prevede l'uso di una macchina di prova per perlina singola con impostazione di parametri di lavorazione (forza di contatto e velocità di taglio) equivalenti alle condizioni reali del taglio con filo diamantato. Vengono descritte diverse tecniche appositamente sviluppate per l'analisi dello stato dei diamanti e la quantificazione dell'usura in funzione del materiale asportato con perline sinterizzate nel taglio di un Bianco di Carrara e di un Perlato di Coreno. I fili diamantati sono largamente impiegati nel taglio di materiale lapideo in cava, sia nel taglio al monte che per operazioni di riquadratura e più recentemente anche in telai mono e multifilo. Sono costituiti da un cavo di acciaio sul quale vengono inserite circa 30 - 40 perline diamantate per ogni metro, che costituiscono la parte tagliente del filo insieme ad altri componenti come molle, distanziali e bloccaggi. Le perline diamantate sinterizzate presentano la caratteristica di esporre sempre nuovi diamanti al taglio e di rilasciarli per effetto dell’usura della matrice metallica che li contiene. Hanno una durata (e un costo) superiore rispetto a quelle elettrodepositate e, pertanto, richiedono prove di usura molto lunghe e l’uso di metodi più raffinati al fine di apprezzare l’evoluzione dell’usura stessa.
Le perline diamantate sinterizzate impiegate hanno caratteristiche similari ad un tipo innovativo di perline a basso impatto ambientale [1], per quanto riguarda geometria, tipologia di diamanti e mesh, che differiscono solo per la composizione della matrice metallica e che saranno oggetto di un ulteriore studio e di una valutazione comparativa con le attuali perline.  Il test della perlina comprende due fasi principali:
- Prove di taglio con perline diamantate sinterizzate;
- Analisi sperimentale dell’usura delle perline diamantate sinterizzate....


51/07 - Export di marmi italiani: premiata la qualità del Made in Italy

Sale il valore, diminuiscono le quantità di marmi lavorati e travertini. L’Europa il maggior mercato. Nei primi nove mesi del 2007 l’Italia ha esportato quasi 3 milioni e mezzo di tonnellate di marmi e graniti, grezzi e lavorati, per un valore di oltre 1 miliardo e 425 milioni di euro, ma con un saldo negativo per -5,3 punti sui volumi, e positivo del +2,7 punti sui valori rispetto allo stesso periodo del 2006. Lo rende noto l’Internazionale Marmi e Macchine Carrara che, come sempre elabora i dati raccolti da Istat, sottolineando che se si considerano solo le voci più importanti, (escludendo cioè granulati, polveri, ardesie e pietre pomici), il saldo migliora notevolmente, diventa positivo anche sui volumi e fa crescere di circa mezzo punto il saldo sui valori. Denotano un trend particolarmente positivo le voci relative ai marmi e travertini, grezzi semigrezzi e lavorati, mentre è più problematico l’andamento dell’export di graniti. In aumento anche l’export delle altre pietre lavorate, (soprattutto porfidi) che ormai sorpassano in valore l’export dei graniti in blocchi. I marmi lavorati, con 786.421 tonnellate (+6,90%) per un valore di 583.858.788 Euro (+7,69%), costituiscono la voce più importante dell’export italiano e, assieme alle esportazioni di blocchi e lastre grezze rappresentano l’elemento di forza dell’industria lapidea italiana superando l’export di graniti....


51/07 - La Lavorazione di Materiali Compositi con Utensili Diamantati
di Francesco Bucciotti, Roberto Calzavarini, Maria Giulia Faga, Luca Settineri

In questo lavoro si presentano i risultati di alcune prove di taglio, svolte con l’obiettivo di valutare le prestazioni di utensili diamantati nella lavorazione di materiali compositi.
In particolare si sono effettuate prove di tornitura, di fresatura e di foratura su compositi a matrice metallica (MMC). Sono stati impiegati diversi tipi di utensili diamantati per le operazioni di taglio: utensili in Diamante policristallino (PCD) e in Metallo duro (HM), utensili rivestiti in diamante mediante deposizione chimica da fase vapore (Chemical Vapour Deposition) assistita da plasma (PACVD) e utensili CVD commerciali. Le prestazioni degli utensili sono state valutate e confrontate in termini di usura e durata. La morfologia del film di diamante, l’adesione fra substrato e rivestimento, la qualità del diamante e le proprietà dell’interfaccia degli utensili rivestiti mediante PACVD sono state studiate e correlate alle prestazioni in taglio.......


51/07 - Progettare i parametri degli utensili per la prestazione ottimale nella foratura di calcestruzzo armato
di A. Lammer - Hilti Corporation

A partire dall’introduzione della tecnologia di foratura del calcestruzzo con corone diamantate per carotaggio, sono stati effettuati numerosi studi per spiegare l’interazione fra aggregati, leganti cementizi, armatura ed utensili da taglio. Per selezionare le condizioni ottimali di taglio sono richiesti modelli empirici basati sulle proprietà dei materiali. Forze di taglio ed energia specifica di taglio sono spesso usate come parametri per monitorare i processi di lavorazione con utensili sia metallici che ceramici. In questa memoria vengono riesaminati gli effetti delle condizioni di taglio sulla forza e sull'energia di taglio nella foratura di calcestruzzo e barre di rinforzo.....


50/07 - Studio sull'uso del diamante ricoperto per migliorare le prestazioni degli utensili in diverse aree applicative
di K.Greene, K. Tuffy, D. Egan - Element Six

I grani di diamante sono usati in applicazioni di taglio, molatura, foratura, segatura e lucidatura. In tali applicazioni, le particelle abrasive sono mescolate con polveri metalliche, poi sinterizzate ad elevate temperature per formare elementi di taglio sinterizzati. Le tipiche matrici leganti contengono ferro, cobalto, rame, nichel e/o leghe di questi metalli. Nell'industria della molatura del vetro, il diamante è utilizzato in utensili multistrato con legante metallico brasato, elettrodepositato e sinterizzato, per una varietà di applicazioni, dalla profilatura alla lucidatura. In tempi recenti, gli utensili di diamante sono stati impiegati per la fabbricazione di schermi con display a cristalli liquidi. Però la profilatura del vetro per l'industria automobilistica rappresenta tuttora una significativa percentuale degli utensili diamantati usati nell'attività di molatura del vetro. I fattori rilevanti in questo settore sono la produzione di bordi arrotondati senza alcuna frantumazione e, ovviamente, l'incremento di efficienza produttiva per i fabbricanti. Velocità di avanzamento più elevate, che conducono a migliori efficienze di produzione, possono spesso generare bordi di qualità peggiore sul vetro e questo non è ovviamente desiderabile. Taglienti impregnati di diamante per punte carotatrici sono usati tipicamente nell'industria dell'esplorazione e della perforazione geologica, al fine di penetrare profondamente nella crosta terrestre....


50/2007 - Rivestimenti superduri per utensili da taglio
di E. Wiemann, J. Koenig, M. Keunecke, V. Richter

La deposizione sugli utensili da taglio di rivestimenti sottili e ultraduri composti da diamante CVD e da nitruro di boro cubico (cBN) PVD ha un alto potenziale in quanto i due materiali più duri sono combinati con un’alta flessibilità geometrica. Poiché la geometria degli utensili con rivestimenti funzionali e resistenti ad usura può essere adattata specificamente ai requisiti di una determinata operazione di lavorazione meccanica, si possono realizzare, in modo più efficiente, strategie di lavorazione come il taglio ad alta velocità (HSC). Di conseguenza, si ottengono vantaggi competitivi riducendo i tempi di lavorazione e i costi di produzione. Perciò lo sviluppo di rivestimenti innovativi per gli utensili da taglio, unendo i vantaggi dei rivestimenti a quelli dei materiali da taglio ultraduri, assume una grande importanza. Intanto entrambi i tipi di rivestimenti ultraduri si prestano alla lavorazione in condizioni di taglio sia continuo che interrotto. La presente memoria espone i risultati sperimentali e un confronto fra le varie fasi di sviluppo dei rivestimenti di cBN e di diamante......


48/2007 - Considerazioni di base sul filo diamantato
a cura di Osvaldo Cai

Un qualunque filo diamantato, quando è impegnato nella sua azione di taglio è sempre interessato da tre diverse forze che sollecitano il suo elemento principale: la perlina diamantata. Esse sono: 1) Fo Forza determinata dall’avanzamento della perlina nel materiale e trasmessa dal volano motore alla perlina per mezzo del cavetto di acciaio.
2) Fv Forza dovuta alla penetrazione verticale della perlina nel materiale e trasmessa dalla discesa dei volani alla perlina sempre per mezzo del cavetto di acciaio.
3) Fr Forza tangenziale di rotazione dovuta al momento torcente indotto dalle torsioni date al cavetto prima della sua chiusura ad anello. Ovviamente tutte queste forze sono trasmesse alla perlina dal suo supporto analogamente a quelle trasmesse dall’anima di acciaio sia ai segmenti dei dischi che delle lame diamantate. Per trasmettere queste forze il cavetto di acciaio è sollecitato rispettivamente: Fo a trazione, Fv a flessione, Fr a torsione. È quindi possibile affermare che la sollecitazione che subisce il cavetto è di tipo complesso e che anche rientrando in una sollecitazione a fatica, presenta alcuni parametri interessanti se presi singolarmente. Prima di addentrarci in più complesse verifiche vediamo quali sono gli effetti pratici che queste forze producono quando dal cavetto sono trasmesse alla perlina........

48/2007 - Influenza dei parametri operativi sulla resa del filo diamantato nel taglio del granito
O. Cai, N. Careddu, M. Mereu, I. Mulas

Premessa
La relazione illustra una ricerca portata avanti presso i laboratori del DiGITA avente lo scopo migliorare la conoscenza di metodi per la predizione della resa del filo diamantato. Nello studio delle prestazioni dell’utensile sono considerate le variazioni di parametri operativi quali la velocità periferica del filo e la velocità areale di taglio...


47/2006 - Nasce in occasione della Marmomacc 2006 l'Associazione Nazionale "Le Donne del marmo"

Simpaticamente accolte da un enorme mazzo di rose e da incoraggianti messaggi augurali, le Socie fondatrici si sono riunite a Verona, il 6 ottobre 2006, nell’ambito di Marmomacc, per siglare un importante momento in cui, con condivisione di obiettivi e spirito di aggregazione, si è concretizzato il progetto dell’Associazione Nazionale “Le Donne del Marmo”. Un’Associazione, tutta al Femminile, alla ricerca di elementi artistici, storici e contemporanei, per comporre un mosaico di contenuti, in movimento verso una tecnologia elegante ed espressiva. Un’Associazione tutta al femminile che, con grazia e tenacia, entusiasmo e perseveranza, vuole conoscere e far conoscere meglio il “Marmo” nel tempo, nell’evoluzione, nella quotidianità dell’essere, persino nella giocosità delle composizioni. Un’Associazione, tutta al Femminile, impegnata a cogliere la Bellezza e la Cultura del “Marmo”, da intendersi nella più classica accezione del termine, imponente per tradizione, leggero per innovazione, essenziale nella materia, caldo nella trasformazione. Già da molto tempo le donne lavorano attivamente nella filiera del marmo, il loro contributo è molto specifico ed è rintracciabile in ogni settore, dalla produzione, alla lavorazione, alla gestione, fino alla progettazione e alla mineralogia. L’Associazione accoglie, “Donne” impegnate, in prima persona e da almeno tre anni nel settore del marmo, incluso le relative tecnologie, a rappresentare le diverse professionalità che ruotano attorno alla pietra naturale. Titolari di cave storiche, imprenditrici, architetti, designer e artiste, ma anche geologhe, giornaliste, fotografe e studiose si ripromettono di fare rivivere il marmo nella sua complessa esperienza, che abbraccia non solo geografia, storia, cultura e tradizione, ma anche tendenza ed emozione, di puntare sui requisiti qualitativi del prodotto, di evidenziare il ruolo del marketing e della comunicazione, di aprirsi ai contatti con persone, Enti e Organizzazioni collaterali, nonché di soddisfare le esigenze del mondo dei consumatori, sempre più attenti ai cambiamenti. Nello specifico, l’Associazione promuoverà varie attività culturali: convegni, conferenze, dibattiti, seminari, proiezioni di filmati e documenti; attività di formazione: corsi di aggiornamento teorico/pratici per le operatrici del settore di riferimento; attività editoriali: realizzazione di prodotti multimediali, pubblicazione di un bollettino, pubblicazione di atti di convegni, di seminari, nonché degli studi e delle ricerche compiute. L’Associazione porge fin d’ora il benvenuto a nuove Socie alle quali si richiede entusiasmo per affrontare, insieme, la fase iniziale di un progetto che già prevede un convegno a tema, allo scadere del primo anniversario. A nome di tutte le Socie si ringraziano Dellas e Tenax per la gradita sponsorizzazione e la Fiera di Verona per il supporto offerto all’iniziativa. Si ringraziano inoltre per il loro prezioso intervento l’avv. Luigi Castelletti, Presidente di VeronaFiere, Maria Pia Berlucchi, Presidente dell’Associazione Le Donne del Vino e Gianni Solfa, autore del logo che ha riscosso molto successo.      Le socie fondatrici sono: Alessandra Ubertazzi (Presidente), Carla Zusi (Vicepresidente), Rosamaria Fasoli (Consigliere), Alessandra Antolini, Chiara Calabrese, Maria Teresa Calabrese, Lucia Cappelletti, Rita Dal Corso, Maria Grazia Eccheli, Laura Fiora, Barbara Marabelli, Arianna Marchetti, Renata Marchi, Giorgia Montolli, Cristina Savoia, Roberta Zanet.


47/2006 - Matrici metalliche per utensili diamantati privi di cobalto: un approccio innovativo
S.Spriano, I.Matekovits, M.G.Faga, E.Michelotti

Oggetto di questo articolo sono alcune leghe prive di cobalto, proposte come matrici per utensili diamantati, quali filo diamantato e lame per il taglio di rocce dure. Al materiale in esame si è giunti attraverso un approccio non tradizionale che, come spiegato in seguito, basa le proprie scelte sull'utilizzo, come elemento base della matrice metallica, di un metallo che formi facilmente carburi, per avere un'elevata ritenzione del diamante, e che presenti un basso modulo elastico, per evitare il pull-out precoce del diamante. L'importanza dell'assenza di cobalto risiede nella sua elevata tossicità ed alto costo. Al posto del cobalto, come metallo base della matrice, è proposto il titanio, a causa della sua comprovata atossicità e della facilità con cui forma carburi. Un altro vantaggio, legato all'utilizzo di questo metallo, è il suo basso modulo elastico, che favorisce l'assorbimento di energia come deformazione elastica e non plastica. Alla lega sono aggiunti rame, nichel o alluminio, per abbassare la temperatura di sinterizzazione. Il processo impiegato è quello della sinterizzazione, di polveri di elementi puri, in assenza di pressione, ossia un processo a basso costo sia per quanto riguarda le polveri di partenza sia per il tipo di attrezzatura necessaria. Nel corso del lavoro di ricerca, sono state preparate e caratterizzate sia matrici metalliche monolitiche sia compositi, contenenti grani di diamante. La struttura è stata studiata mediante diffrattometria di raggi X, la microstruttura tramite microscopia elettronica a scansione. La caratterizzazione meccanica ha compreso misure di modulo elastico, durezza, resilienza, flessione ed abrasione. La superficie di frattura dei compositi è stata osservata mediante microscopia elettronica, per valutare la capacità di ritenzione del diamante. Sono stati ottenuti dei campioni di compositi diamantati ad elevata densità e privi di cricche. Tali compositi hanno mostrato un'interfaccia metallo-diamante di tipo forte ed i grani di diamante non mostrano segni di grafitizzazione. I valori di durezza, flessione e resistenza all'abrasione sono, in alcuni casi, comparabili con quelli del cobalto sinterizzato sotto pressione. Quindi, in conclusione, si può affermare che le matrici innovative a base di titanio mostrano di avere delle buone proprietà, di essere competitive e di mostrare un basso rischio professionale e di inquinamento ambientale...........


47/2006 - Progetto di ricerca di interesse nazionale PRIN04: tecnologie di lavorazione e controllo delle superfici in pietra naturale
a cura di Carrino L., Turchetta S.

Negli ultimi 40 anni si è assistito ad una crescita pressoché continua nell'impiego e nel consumo di lapidei, interrotta soltanto da brevi periodi di congiuntura sfavorevole.
A questo incremento di domanda ha corrisposto, nello stesso arco di tempo, un aumento dell'offerta grazie all'ingresso di numerosi Paesi produttori di grezzo, all'intensificazione delle escavazioni e alla scoperta di nuovi giacimenti. Dall'inizio degli anni 90, nonostante abbia avuto inizio una forte offensiva concorrenziale da parte di prodotti alternativi, la crescita di marmi e pietre non si è fermata; il tasso medio di incremento della produzione è stato pari al 6,8% e il saggio di sviluppo quantitativo nell'interscambio ha raggiunto l'8,3%.
Il raggiungimento di questo risultato è stato possibile grazie allo sviluppo tecnologico ma anche grazie ad altri fattori quali la velocizzazione dei trasporti e la riscoperta di marmi e pietre, alla luce di una grande competitività, da parte di progettisti e costruttori. Per poter rafforzare ed incrementare la posizione italiana nell'esportazione di tecnologia e di prodotti ad elevato valore aggiunto occorre supportare l'innovazione dei processi e dei sistemi di lavorazione attraverso lo studio e l'ottimizzazione delle tecnologie esistenti e l'introduzione di tecnologie innovative. Le aziende attuali operano in modo empirico secondo indicazioni ricevute dai fornitori di utensili e utilizzando le conoscenze acquisite in molti anni di esperienza. Tale approccio consente di arrivare a definire una soluzione che potrebbe essere lontana da quella ottimale in termini di scelta utensile e definizione dei parametri di lavorazione, di riduzione degli scarti e, conseguentemente, minor impatto ambientale, di miglioramento delle condizioni di lavoro degli addetti. Per il settore è fondamentale una attività di ricerca e sviluppo che affronti le problematiche tecnologiche da un punto di vista scientifico e fornisca indicazioni utilizzabili nella pratica industriale. In questo modo l'Italia potrebbe rafforzare la propria posizione di leadership nel settore sia nell'ambito dei prodotti sia delle tecnologie di lavorazione con conseguenti sensibili ripercussioni anche per l'occupazione.
Nel presente progetto di ricerca sono oggetto di studio le tecnologie di lavorazione superficiale, quali la lucidatura con mola abrasiva, la lavorazione con getto idroabrasivo e le lavorazioni mediante laser, che insieme a quelle di taglio investigate in un precedente progetto sono ritenute molto promettenti per il settore. Inoltre nel progetto sono stati affrontati gli aspetti tecnologici e gestionali riguardanti il controllo e la rintracciabilità dei prodotti in pietra naturale secondo le predisposizioni imposte dalla normativa corrente. A tal fine sono state affrontate attività di ricerca sulle tecnologie innovative applicate all'incisione della pietra, quali il laser ed il getto idroabrasivo. I risultati sono stati raggiunti attraverso lo sfruttamento di sinergie attualmente disponibili sul territorio nazionale e  riunite in una rete di competenze.....................................


47/2006 - Sviluppi relativi alla finitura superficiale delle rocce ornamentali mediante getto d'acqua ad alta pressione senza abrasivo e proposta del nome ufficiale della lavorazione
N. Careddu - Università di Cagliari, Ingegnere Minerario, Ricercatore nel Gruppo Disciplinare di Ingegneria e Sicurezza degli Scavi

Le attuali tendenze dell’Architettura della Pietra hanno consolidato definitivamente l’uso di rocce ornamentali con superfici grezze o rustiche nei rivestimenti e nelle pavimentazioni e, sempre più frequentemente nell’arredo urbano e nel design. Tali trattamenti rustici hanno raggiunto percentuali dell’ordine del 25-30% rispetto alla totalità dei trattamenti di superficie. Le cause del successo di questa tipologia di lavorazione sono da ricercare nella moda (novità, estetismi e cromatismi) ma anche in considerazioni di tipo tecnico (superfici scabre e antiscivolo) ed economico. Quest’ultima motivazione si traduce in un rilevante vantaggio economico in quanto è consentito il recupero di materiali di seconda scelta, (per esempio lastre difettose o con colore non uniforme) o comunque difficilmente calibrabili e lucidabili. Inoltre un trattamento rustico, pur avendo un costo inferiore rispetto a quello della lucidatura, presenta, generalmente, un analogo prezzo di vendita. Da alcuni anni, presso i laboratori del Dipartimento di Geoingegneria e Tecnologie Ambientali (DiGITA) dell’Università degli Studi di Cagliari, si sta studiando e mettendo a punto una nuova tecnologia di finitura superficiale basata sui getti d’acqua ad alta pressione. I risultati ottenuti nella prima fase della ricerca sono già stati pubblicati, e i campioni mostrati ad un vasto numero di operatori del settore (quali marmisti e architetti) hanno riscontrato un ottimo successo. Attualmente è in dirittura di arrivo la seconda fase della ricerca che ha riguardato le rocce non fiammabili. In questa relazione verrà illustrato lo stato dell’arte delle lavorazioni superficiali rustiche, i risultati tecnici ed estetici sin qui ottenuti (con una comparazione con le tecnologie tradizionali) e le prospettive future.


47/2006 - Aree di applicazione per i materiali PCBN
J. Barry, G. Akdogan, P. Smyth, F. McAvinue, P. O'Halloran

I progressi realizzati nel corso dell'ultimo secolo nel campo della tecnologia industriale si possono riassumere in due tendenze fondamentali: un aumento esponenziale della precisione ottenibile e il raddoppio ogni decennio della produttività, quest'ultimo dovuto in primo luogo all'impiego di materiali da taglio più duri e  refrattari. Nell'ultimo quarto di secolo questa tendenza ha interessato le applicazioni con PCBN, comprese la fresatura e la tornitura dal duro, consentite già in precedenza dal PCBN. È risaputo, nel campo della tecnologia dei materiali, che i materiali più duri e resistenti ad usura hanno minore resistenza meccanica e tenacità. Per qualsiasi classe di materiale per utensili da taglio, l'equilibrio ottimale fra queste (ed altre) proprietà dipende dai requisiti dell'applicazione. Poiché i materiali PCBN offrono una gamma di proprietà molto ampie, tenuto conto che è possibile intervenire sulla maggior parte di queste modificandole per un fattore di tre o più, le aree di applicazione sono molte e di vario tipo. Una conoscenza dei requisiti di ogni area di applicazione consente una scelta del materiale PCBN più appropriato.