tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

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mgd966
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tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda mgd966 » giovedì 20 aprile 2017, 7:38

Ormai in molti 3d abbiamo discusso delle qualita' (poche) e difetti (molti) dei torni da banco economici ed avendo in vista una visita ad un distributore di materiale CNC in quel di Changzhou,mi e' venuta la curiosita' di valutare se sia possibile e conveniente per uso semiprofessionale od hobbistico evoluto la costruzione di un tornio da banco.
Sapete che ho un Weiss malmesso nelle guide per difetto di nascita pertanto ecco le domande:
a)e' vero che da secoli si usa la ghisa per bancali ed altro nelle macchine professionali,essenzialmente penso che il vantaggio sia nello smorzamento delle vibrazioni con conseguente miglior precisione (detto in breve). Per un tornio come il mio diciamo attorno ai 100 cm di bancale questa qualita' e' realmente necessaria? Matteou propone di fresare le guide e sostituirle con rotaie tipo CNC ma considerando gli esigui spessori in gioco sui bancali di questi torni,le guide agiscono anche come nervature pertanto temo che si avrebbe una bananizzazione estrema.
Non sarebbe meglio farsi un bancale bello piano e robusto partendo da una lamiera alluminio spessa 20 mm ? si potrebbe farsela tagliare e rettificare poi assemblandola scatolarla e trapiantarvi la testa e le altre parti del tornio usando pero' guide CNC
b)soluzione radicale,se l'alluminio (o altro materiale lavorabile per asportazione di truciolo ed alla portata dei comuni mortali) fosse un sostituto accettabile della ghisa,costruirsi anche la testa pero' usare elettronica invece che ingranaggi per il controllo dei giri e degli avanzamenti
Giusto un pensiero che mi e' venuto causa nervoso ogni volta che penso alle guide del mio tornio
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da eBay » lunedì 1 maggio 2017, 3:21


torn24
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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda torn24 » giovedì 20 aprile 2017, 10:16

La ghisa è stata usata ed è usata per molti motivi...
Le strutture in metallo che hanno sostituito il legno delle prime macchine utensili fine 700-1800 si è usata la ghisa perché era il solo materiale lavorabile,
non esisteva tecniche di saldatura e produzione acciaio.

La ghisa ha una buona durezza e rigidità "resiste alle flessioni", quindi è ottima per bancali e guide.

Tornando a te, non c'è motivo di usare l'alluminio, se vuoi usare una lamiera usa una lamiera di acciaio, fresare e rettificare acciaio è più semplice di rettificare alluminio, per via del fissaggio con piani magnetici, e il costo dell'acciaio è più basso dell'alluminio.
Quindi ti fai spianare o lavorare una piastra di acciaio C40, per le lavorazioni manuali a un trapano, quello che fai su alluminio lo fai anche su c40 con un trapano a colonna.
Diciamo che non vedo vantaggi ne economici ne di altro tipo ad usare alluminio, andrei sull'acciaio almeno sul bancale, poi se ti servono delle piccole piastre di alluminio dove eseguirai solo fori a mano, le puoi usare una struttura mista acciaio alluminio, ma se devi farlo lavorare fuori non c'è proprio motivo di usarlo.
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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda mgd966 » giovedì 20 aprile 2017, 12:14

Grazie mille torn24, devo confrontare come da te suggerito,i costi della lavorazione.
Per il C40 il mio laseratore dovrebbe procurarmelo (da lui compro normalmente 304 )e di solito esegue i tagli bene senza grossi problemi,di contro pesa (ma non poi tanto,date le dimensioni del tornio da banco) e per motivi legati al mercato interno,costa piu' dell'alluminio.
Secondo te-senza considerare i costi della materia prima e del lavoro,peculiari dei diversi mercati-c'e' una considerazione tecnica che orienta verso AL o C40? ed in che spessori li consideri?
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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda Junior73 » giovedì 20 aprile 2017, 12:51

Ciao Mauro,
molte volte ho pensato di realizzare un tornietto (ad oggi cnc) ma la mia scarsa conoscenza di questa tipologia di macchine mi tiene lontano.
Sto per fare il 4 asse per la cnc in cui spero di avvicinarmi al funzionamento del tornio
Ci sono molti esempio nel web di realizzazioni anche cnc tipo questa....

https://www.youtube.com/watch?v=eipyve8xv24


Sul materiale da usare per me forse il ferro tagliato al laser è un buon compromesso , appesantendolo se necessario con materiale tipo cemento etc nei posti di poca importanza per la geometri geometria. Non so come si potrebbero gestire eventuali meccanismi di correzione di errori come ho fatto per la cnc...in caso mi avventurerei senz'altro in un autocostruzione...

Se ti prende la voglia io ci sono ....tempo permettendo :)


Saluti

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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda mgd966 » giovedì 20 aprile 2017, 13:22

eh mamma mia,e' sempre il tempo ancora piu' dei soldi il tiranno! dieci idee in testa tempo per mezza realizzazione !
non e' che vorrei proprio fare tutto CNC ma per dire,se ho la base (=bancale) bello squadrato e rettificato poi posso fissarci delle belle rotaie HYWIN anche ad azionamento manuale pero' precise e stabili.Nei prossimi giorni visito la bottega di Changzhou poi decido cosa fare.
Sul Weiss dopo aver digerito le manopole con i noni a caso,contropunta a caso,mandrino che si ferma se provi a filettare con filiera 1/8 G torretta che sbarella adesso ho il ragionevole sospetto-quando saro' di ritorno in sede verifico e posto-che ci sia una gobba sulle guide a circa 50 mm dal mandrino.
Ho passato piu' tempo a misurare il catorcio che ad usarlo e mi accontentavo di poco,due filetti concentrici nell'ambito del decimo nell'ottone esterno 1/2 G interno 1/4G non e' che sia richiesta una precisione chirurgica ma nisba.
Quando ci penso mi innervosisco .
Quindi mi vengono queste idee per magari recuperare una parte dei componenti (testa/linea mandrino/contropunta) oppure decidere una volta per tutte di tramutarlo in fresa e pace all'anima sua.
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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda Junior73 » venerdì 21 aprile 2017, 9:50

Nel tuo caso sicuramente conviene recuperare i pezzi del tornio che hai. Nell'ipotesi invece di fare un tornietto cnc da hobbista non mai capito se conviene far diventare cnc un tornio cinese oppure costruirlo ex novo usando magari un motore (tipo mandrino con cinghia) con Inverter guide , motori e viti del mondo cnc. Nelle frese ho capito più o meno cosa offre il mercato e dove si può arrivare nell'auto costruzione ma nei torni non proprio.

Idee tante tempo poco :? :lol:

Saluti

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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda mgd966 » venerdì 21 aprile 2017, 11:35

oggi sono passato dallo spacciatore di ottone ed alluminio, mi servivano delle barrette per fare dei manici ed ho visto che ha delle sberle di piatti in alluminio,roba da 250 mm di larghezza per vari spessori,anche 80 mm il costo e' di circa 2 euro al Kg.
se mi prendo un pezzo da 250x50x1100 pesa circa 37 Kg che secondo me e' gia' piu' del peso del bancale in ghisa attuale,dato che tutto il tornio pesa 75 Kg lo pagherei circa 75 euro.
Lo stesso pezzo massiccio in C40/C45 peserebbe almeno 110 Kg che lo rende intrasportabile,data la mia situazione (l'officina e' in un attico che si raggiunge a piedi su una scala stretta e malmessa,falegnameria cinese DOC).
E' possibile che farlo spianare costi piu' del materiale,i cinesi sono stravaganti non hanno molta pratica di alluminio pensano che sia "alta tecnologia" :mrgreen:
con sovrapprezzo....
Domani se posso vado alla bottega del CNC pero' la sensazione e' che senza nulla togliere alle proprieta' della ghisa BUONA e DRITTA magari trapiantando i pezzi su una base cosi' e con due belle guide HYWIN magari poi funziona.
Va bene tutto ma torcere sotto sforzo un monolite 50x250 con la meccanica da tornietto da banco ?
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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda SWL » venerdì 21 aprile 2017, 12:08

Se hai la possibilità di far lavorare i pezzi anche con una fresa non CNC, ti consiglio di fare uno scatolato con del piatto fuso da 20 mm di spessore. Uno scatolato, a parità di peso offre una rigidezza molto superiore. In numeri:

Pieno 250 x 50 mm, lunghezza 1100 mm
Massa = 37 kg
Momento inerzia 0.20 kg m^2

Scatolato 250 x 100 mm, lunghezza 1100 mm con piatti da 20 mm
Massa = 37 kg
Momento inerzia 0.30 kg m^2

Guadagni il 50 % in rigidezza a parità di peso.

Vale poi sempre lo stesso discorso che se l'alluminio non è "cast", appena lo lavori si imbarca in modo impossibile. Su oltre un metro renderebbe tutto inutilizzabile. Il "cast" da 20 mm lo trovi attorno ai 23 RMB/kg senza troppa difficoltà.

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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda mgd966 » venerdì 21 aprile 2017, 12:50

Ciao SWL, ho notato che avevi spiegato la differenza tra Al cast e trafilato in un altro 3d .
Quando ho visto gli spezzoni (in realta' di solito ci cammino sopra per attraversare il negozio,ma senza considerarli piu' di tanto perche' sono diciamo fuori misura rispetto a quello che tornisco io :) -mi ha colpito la sensazione di "solidita'" evidentemente solo apparente nel senso che come dici se sono trafilati od estrusi poi si imbarcano dopo lavorati.
Mi incuriosisce questa caratteristica dell'alluminio che non conoscevo(e' un metallo che uso pochissimo,conosco abbastanza la pressofusione di componenti per l'arredamento come le basi a 5 razze per poltrone ma i problemi sono diversi),si manifesta solo su lastre e/o piani oppure anche sui tondini etc? Nel senso che particolari torniti da tondino una volta lavorati si imbarcano?
Sempre a scopo didattico , esistono trattamenti tipo ricottura di distensione?
Comunque, approssimato una scatola spessa 20 mm con lati 100x250x100 lunga 1100 eventualmente eliminando uno dei lati lunghi sarebbe 37-12=25 Kg siamo sempre nell'ambito dei 580 RMB.
In C40/C45 sarebbero due pezzi da 17 Kg cad+ uno da 43 Kg che si potrebbero trasportare singoli ed assemblare in loco.
Per caso conosci la denominazione in cinese di AL cast?
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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda SWL » venerdì 21 aprile 2017, 15:23

Un paio di cose:

1) se togli il lato inferiore allo scatolato, non cambia molto per ciò che riguarda la solidità a flessione, ma distruggi la rigidezza torsionale. Non è una buona idea.

2) Tutto l'estruso ha il problema della disomogeneità. Se le lavorazioni sono con simmetria assiale (ad esempio tornitura) non ci sono problemi. Anche lavorazioni radiali simmetriche rispetto all'asse principale non creano problemi di sorta (ad esempio una foratura diametrale passante). Se invece il foro è decentrato oppure, ancora peggio, viene fatta una fresatura longitudinale, allora il pezzo restante "spinge", incurvandosi.

La motivazione è da ricercare nel fatto che gli estrusi vengono distesi afferrandoli per gli estremi e applicando una trazione che li porta oltre il limite di elasticità. Quando la trazione viene rilasciata, l'estruso si contrae rilasciando l'energia elastica precedentemente accumulata e comprimendo i grani che si erano precedentemente allineati a causa del superamento del limite di elasticità. Un estruso è sempre un elemento "precompresso".

3) Non esistono trattamenti termici (di uso comune) per eliminare queste tensioni. Se si devono eseguire lavorazioni precise su pezzi estrusi si esegue prima uno sgrossamento (e li pezzo si muove), poi si esegue la finitura (riprendendo il pezzo in modo da non distorcerlo nel fissaggio).

4) Le lastre in alluminio colato si chiamano 浇铸铝板 (Jiao Zhu Lv Ban), mentre quelle estruse sono 挤出铝板 (Ji Chu Lv Ban).

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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda Fiveaxis » venerdì 21 aprile 2017, 19:00

Personalmente quoto la soluzione scatolata, fai lavorare e rettificare le piastre, avviti ed assembli tutto.
Problemino: l'inconveniente dell'instabilità che incontri con l'alluminio laminato od estruso, lo incontri anche con il C40/45, perchè quanto descritto da SWL è un problema presente, in modo più o meno marcato, in tutti i metalli: poichè è legato allo "stato" del metallo stesso. Ovviamente tale inghippo, è direttamente proporzionale alla quantità di materiale che viene asportato da un lato...
Per capirci se prendo una lastra di alluminio laminato (di solito ha buone planarità al contrario dell'estruso) e NON lo spiano ma lo foro soltanto, NON avrò nessun problema. Lo stesso discorso è valido se prendo una lastra di C40 e la rettifico di un paio di decimi per lato per togliergli la "crosta". (Tieni conto che il laminato di C40, di solito, NON ha una superficie "utilizzabile" come l'alluminio ma va rettificato).

Quindi, allo stesso peso dell'acciaio, potresti valutare lastre di ghisa...Questa, di norma, è fusa! E si può tagliare agevolmente con waterjet fino a spessore 80mm. :mrgreen:

L'alluminio oltre ad avere un modulo elastico (e quindi una rigidità) quasi 3 volte inferiore della ghisa, ha una dilatazione termica doppia.
Ora, pur intuendo che l'eventuale tornietto autocostruito (DIY come piace dire agli americani!) non ti servirà per tornire i millesimi, se ci fissi delle guide e roba varia in acciaio, non la vedo benissimo su 1 metro e passa!...

Mi sembra una buona idea quella di "recuperare" testa e contropunta e, aggiungerei, quello che si riesce del carro. Oltre alla testa potresti tenere buoni cuscinetti ed albero...

Buon lavoro
La macchina conta...ma la differenza la fa il "manico"!

Martello e olio costituiscono il 90% della meccanica (Cit. Nonno Carlo)

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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda pinko12007 » venerdì 21 aprile 2017, 21:27

Quando avrò' tempo intendo trasformare uno degli assi da robot che ho' in vendita sul mercatino in un tornio a cncsfruttando l' estruso di alluminio che forma la base come bancale, eliminando una parte delle guide posso appoggiare la testa su una superficie lavorata. Considerando che questi assi lavoravano a sbalzo devono per forza avere una discreta rigidita' strutturale.
Sicuramente non paragonabile alla stessa struttura in ghisa o acciaio ma sufficiente per un utilizzo hobbistico

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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda mgd966 » sabato 22 aprile 2017, 6:54

la fase preliminare procede : alla RATTM di changzhou potrei acquistare le guide HW originali made in TW-devo controllare sul catalogo HyWin modelli etc e richiedere quotazione. Eventualmente avrebbero anche le copie cinesi ma non e' che mi fidi tanto, non vorrei fare tutto uno sforzo per trovarmi ancora insoddisfatto..vedremo.
Sul fronte metallo, grazie a SWL per il cinese : oggi sono andato con il vicetraduttore sostituto (mio figlio,la titolare era impegnata..) che e' un po' timido quindi la nota scritta e' servita bene dal fornitore abituale di Al che ha confermato trattasi di estruso,quindi non fa al caso mio.
Peraltro da queste parti sembra che Al cast sia "alta tecnologia" quindi mi pare che la strada sia alquanto in salita.
La ghisa ha alcuni problemi -qui da me-e' difficile reperirla in lastre ,la qualita' sappiamo che e' cinese e mi spaventa un po' il fatto di doverla invecchiare,non vorrei che una lastra fresca di giornata poi lavorandola mi si torca.
Valutero' il C40/C45 anche perche' un amico a Yonkang potrebbe aiutarmi a trovarlo ed a farlo rettificare.
Se si presta ad aiutarmi,ha anche un reparto costruzione stampi in fabbrica quindi potrei fare da lui le lavorazioni piu' impegnative.
Materiale a parte, io farei cosi:
1-taglio e sgrossatura
2-rettifica
3-assemblaggio con prigionieri e dadi dei 4 componenti la scatola (OK SWL,capito il suggerimento) e foratura per rails,testa etc.
4-rettifica ulteriore a scatola assemblata (posto che sia possibile)
Poi smonterei il tutto per poterlo trasportare,marchiando i pezzi . Se uso la mia chiave dinamometrica per serrare i dadi del punto 3 dovrei poter recuperare la geometria della scatola all'assemblaggio finale -spero.
Tra l'altro penso sara' necessario rialzare la testa interponendo una piastra per arrivare in pari con la nuova altezza della contropunta causa rails.
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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda mgd966 » sabato 22 aprile 2017, 9:10

studiando il catalogo Hiwin (veramente ben fatto) ecco due considerazioni
1-prenderei i carrelli flangiati per poterci avvitare da sotto direttamente il carro,se possibile ed equipaggiati con lo scraper,le rotaie con i tappi rinforzati
2-sarebbe opportuno farsi fare in rettifica due spalle per posizionare le rotaie senza errori,srebbe un peccato spendere per avere alta precisione e poi fallire per montaggio ad occhiometro
Detto questo,quale modello e grandezza scegliere? a sentimento la serie QR sembra pensata per applicazioni pesanti con carichi indifferentemente sui 4 lati ,questo e' un bene perche' le sollecitazioni durante le varie lavorazioni arrivano da diverse direzioni.
Un pattino QRH30HA su rotaia da 30 sopporta un carico dinamico da 51,5 KN se 1 KN sono 102 Kgf approssimati a 100 Kg ovvero un pattino sopporta un carico dinamico di 5.100 Kg ? utilizzandone due per supportare il carro e due per supportare la contropunta bastano o magari sono "esuberanti"?
Bisognera' poi pensare ad un sistema pratico per bloccare la contropunta.
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Re: tornio da banco,alluminio e' valido sostituto della ghisa?

Messaggioda Bender » sabato 22 aprile 2017, 13:07

Il carico max dei pattino non è tutto.
Dovresti tenere in considerazione la deformazione sotto carico e anche le capacità smorzanti.
Se tu prendi un pattino singolo magari non precaricato, e applichi una forza anche solo con le mani che tende a farlo ruotare, vedrai la lancetta del comparatore muoversi abbastanza allegramente.
Quindi io ti consiglio di usare 4 pattini delle dimensioni maggiori, compatibilmente con gli spazi.
E distanziare i binari il più possibile.


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