Tornitura

Utensili per tornio | Misure e utilizzo di sgorbie, scalpelli e altri accessori

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utensili per tornio
 

Gli utensili per tornio sono attrezzature con forme e funzioni diverse, necessari per la lavorazione del legno al tornio

Gli utensili per tornio sono provvisti di impugnatura in legno o plastica antiurto e si suddividono, in funzione della loro forma e delle lavorazioni in: sgorbie, bedani, alesatori, scalpelli, intagliatori.

Utensili tornio

Sgorbie 

Le sgorbie per legno anno la lama curva a forma di U, sono di varia larghezza e curvatura a seconda dell’ampiezza del solco da eseguire; quelle più larghe, si utilizzano per sgrossare il legno nella prima fase di tornitura per renderlo cilindrico; quelle più strette servono per modellare le sagome e le scanalature concave.

utensili per tornio

La velocità di rotazione del pezzo, per l’uso delle sgorbie, deve essere bassa du-rante la sgrossatura e medio-alta per la sagomatura durante la lavorazione. 

Le sgorbie per tornio legno più adoperate sono larghe 10-15-20 millimetri.

Bedani

Sono utensili per tornio a lama piana e sezione rettangolare; hanno l’estremità tagliata obliquamente e lavorano con un tagliente ottenuto nel senso dello spessore della lama.

Servono per sfaccettature e per incisioni più o meno profonde e strette che possono essere poi allargate con gli scalpelli o con le sgorbie. Si usano facendo ruotare il pezzo a velocità medio-alte. 

La larghezza della lama varia da 5 a 20 mm e lo spessore in proporzione. Per la maggior parte dei lavori basta quello di larghezza di 15 millimetri.

Alesatori

Hanno spesso l’estremità incurvata verso sinistra; servono per sgrossare e rifinire pezzi concavi; si usano al posto delle sgorbie perché hanno maggiore possibilità di penetrazione nelle cavità.

Gli alesatori, che non si trovano facilmente in commercio, si possono costruire sagomando alla mola, barrette di acciaio HSS.

Scalpelli

Sono utensili per tornitura a lama piatta, a sezione trapezoidale o rettangolare e portano all’estremità due tipi di tagliente: dritto e obliquo. Quelli a tagliente diritto sono affilati su una sola faccia con un angolo di taglio di circa 25°; mentre quelli a tagliente obliquo sono affilati su ambedue le facce con angolo di taglio di circa 20°.

Gli scalpelli a taglio diritto si usano per rendere cilindrico e liscio il legno precedentemente sgrossato con la sgorbia o per realizzare battute. Nella tornitura longitudinale, gli scalpelli incidono il legno in direzione perpendicolare all’asse di rotazione e si spostano in direzione parallela ad esso. Nella tornitura trasversale avviene il contrario.

Gli scalpelli a tagliente obliquo si usano anche per rifinire le torniture cilindriche sgrossate, ma soprattutto per costruire conicità e modellare superfici convesse. Incidono il legno con una inclinazione di circa 15-20° rispetto all’asse di rotazione. I due tipi di scalpelli si usano facendo ruotare il legno a velocità medio-alte.

E’ consigliabile avere a disposizione le misure di 6-10-14-20 millimetri per quelli a taglio diritto e 10-15-20 millimetri per quelli a taglio obliquo.

Intagliatori

Sono utensili da taglio per tornio con punta a lancia e con due angoli di taglio: uno di circa 40° e l’altro di circa 50°. Si usano posizionando sul poggiautensile la parte più larga, servono per tracciare dei solchi poco profondi nelle diverse parti del legno e per eseguire linee ornamentali. L’avanzamento dell’utensile è perpendicolare alla superficie da intagliare.

Quando si usano nel senso dello spessore servono per sgrossare incavi profondi che poi si rifiniscono con sgorbia e scalpelli. In questo caso, l’avanzamento ed il movimento dell’intagliatore si eseguono come per i bedani.

La sagoma da eseguire sul pezzo grezzo non si ottiene quasi mai con una sola passata, specie all’inizio.

Bisogna cioè sagomare con gli utensili adatti ogni incavo, ogni conicità, ogni bombatura, tratto dopo tratto senza pretendere con una sola passata di eseguire tutta la sagoma.

Spoglia e taglio

Gli angoli caratteristici affinché un utensile tagli nel migliore dei modi, sono tre. A: angolo inferiore di spoglia. B: angolo di taglio. C: angolo di spoglia superiore. 

Nella tornitura longitudinale l’angolo di taglio deve variare a seconda della durezza del legno: nel legno duro l’utensile inciderà in P, se è meno duro in P’, e se è tenero in P”.

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Nella tornitura trasversale l’angolo B è molto minore di A quindi l’utensile non deve essere tenuto con molta inclinazione verso il basso, ma quasi parallelo all’asse di rotazione del legno.

In che senso si muovono gli utensili per tornio

Tutti gli utensili si usano manovrandoli in senso perpendicolare all’asse di rotazione del legno nella tornitura longitudinale e parallelo in quella trasversale.

L’estremità tagliente si sposta a ventaglio, facendo fulcro sul poggiautensile, azionandola dall’esterno verso la parte più interna della cavità da tornire.

Si opera da sinistra verso destra per incavare le sagome rientranti, e da destra verso sinistra per le sagome convesse, sia nella fase di sgrossatura (con le sgorbie) che in quella di sagomatura (con le sgorbie e gli scalpelli).

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Inclinare la sgorbia per tornire le concavità maggiori. Ruotare leggermente la sgorbia a ventaglio per incavare.

Inclinare lo scalpello a taglio obliquo per tornire la parte sferica usando la porzione del tagliente sopra il tratteggio e non la punta.

Avanzare il bedano o l’intagliatore per scavare il solco.

Inclinare lo scalpello a taglio obliquo per tornire la parte sferica usando la porzione del tagliente sopra il tratteggio e non la punta.

Le frecce indicano la direzione dello spostamento degli utensili.

Gli angoli caratteristici

L’angolo di spoglia inferiore o di incidenza è l’angolo formato dalla direzione dello spigolo di taglio inferiore del tagliente e la verticale passante per il punto di tangenza utensile-legno. È l’angolo di miglior posizione che deve avere l’utensile per favorire la sua penetrazione nel legno.

L’angolo di taglio è quello che sopporta lo sforzo di taglio e dalla sua ampiezza dipende la maggiore o minore capacità di penetrazione dell’utensile nel legno. 

In quasi tutti gli utensili, è di 20°- 30°.

L’angolo di spoglia superiore favorisce il distacco del truciolo dal legno ed è formato dalla direzione individuata dalla parte superiore dell’utensile di taglio e la orizzontale passante per il punto di tangenza utensile-legno.

Ai fini pratici l’angolo più importante è quello di taglio. Quando l’utensile è posizionato in modo da avere l’angolazione di lavoro teorica, esso taglia meglio, estrae più truciolo che è continuo, si “sente” penetrare con maggiore facilità nel legno e non lo scheggia; sarà l’esperienza a suggerire la migliore posizione.

Angoli dei principali utensili da taglio

Le sgorbie hanno la lama curva a forma di U, sono di varia lunghezza e curvatura. 

I bedani hanno lama piana a sezione rettangolare. Gli alesatori hanno l’estremità incurvata verso sinistra e servono per sgrossare e rifinire pezzi concavi.

Gli scalpelli hanno lama piatta a sezione trapezoidale. Gli intagliatori presentano la punta a forma di lancia con due angoli di taglio.

Gli angoli indicati sono quelli di taglio dei vari utensili; la loro ampiezza è:

  • per le sgorbie di 20°-30°
  • per gli scalpelli con tagliente dritto di 20°-30°
  • per gli scalpelli con tagliente obliquo di 20° se usati di punta e di 60-70° se usati di profilo
  • per i bedani di 20°-30°
  • per gli intagliatori di 0-5° se usati di punta oppure 40° se usati di profilo

Affilatura degli utensili per tornio

Gli utensili da tornio per legno sono costruiti in acciaio forgiato ad alta resistenza e temperati. L’affilatura degli stessi consiste nel costruire l’angolo di taglio ideale (da questo dipende la maggiore o minore capacità di penetrazione dell’utensile) e la migliore resa nell’estrazione del truciolo. L’ampiezza di questo angolo non deve superare certi valori, altrimenti il filo del tagliente diventa troppo sottile e soggetto a rottura.

Meglio taglia l’utensile, più rifinito viene il lavoro e meno contraccolpi riceve l’operatore.

C’è una certa tolleranza nei valori dell’angolo di taglio perché gli utensili per  legno si usano a mano libera.

L’ideale molatura degli utensili sarebbe quella con la mola ad acqua perché quelle a secco (al corindone, al carburo di silicio, ecc), a causa del calore sviluppato per attrito, provocano il rinvenimento del tagliente con conseguente perdita di durezza dell’acciaio.

Se non si dispone di mola ad acqua, si abbia cura di bagnare spesso con acqua l’estremità dell’utensile e di applicare una forza di contatto molto delicata per evitare il surriscaldamento dell’acciaio. Quando ciò accade, il filo del tagliente diventa scuro ed allora bisogna asportare con la mola tutta la parte annerita e ricominciare la molatura.

Dopo la molatura si passa all’operazione di affilatura: è una operazione delicata perché non bisogna modificare l’angolo di taglio o addirittura eliminare la vivacità del filo del taglio.

Molare e affilare

La molatura dell’utensile per tornio si esegue con la mola ad acqua per evitare il surriscaldamento del metallo con la conseguente perdita della tempera. L’operazione si effettua con passate delicate e ripetute.
Dopo la molatura si passa all’affilatura che si esegue strofinando il filo dell’utensile (da un solo lato) sull’apposita pietra ad olio a gradazione fine. In tal modo si eliminano le rigature provocate dalla mola.

Velocità di taglio

La velocità periferica, dipende sia dal diametro del pezzo che dal numero di giri che esso compie in un minuto.

Considerando fisso il numero di giri notiamo che al ridursi del diametro del pezzo, durante le varie passate di tornitura, diminuisce la velocità periferica. La velocità periferica con la quale il pezzo incontra l’utensile deve rimanere costante durante la lavorazione.

Ma ciò non può accadere perché il pezzo si riduce di diametro per effetto delle successive passate e di conseguenza anche la lunghezza della circonferenza esterna si riduce. Ne consegue che, dovendo rimanere costante la velocità di taglio, dovrebbe aumentare il numero dei giri del pezzo. Si ripristinano le condizioni aumentando la velocità di rotazione. 

L’avanzamento 

È il moto traslatorio che si imprime all’utensile, spostandolo sulla piastra poggiautensile, nella direzione parallela all’asse di rotazione del pezzo.

Ad ogni giro di esso, l’utensile dovrà essere spostato, da destra verso sinistra e viceversa (o ruotato a ventaglio nello stesso verso) di un certo numero di millimetri.

La velocità di avanzamento dipende dalla destrezza dell’operatore, dall’utensile, dalla sagoma da eseguire e dal tipo di legno.

La profondità di taglio 

È data dalla quantità di truciolo asportato dall’utensile a ogni passata e varia in funzione della durezza del legno, del diametro da tornire, dal grado di affilatura dell’utensile e dalla potenza installata nel tornio.

In genere la profondità di taglio non dovrebbe superare un centimetro per passata, può aumentare al crescere del diametro del pezzo e diminuire al ridursi di esso.

Nell’eseguire torniture longitudinali gli utensili non devono investire il legno in direzione perpendicolare all’asse di rotazione, ma tagliano le fibre avendo una certa inclinazione verso destra e sinistra con un movimento a ventaglio.

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