ITVI20080194A1 - Metodo per la produzione di un utensile ed utensile prodotto secondo tale metodo - Google Patents

Description

METODO PER LA PRODUZIONE DI UN UTENSILE ED UTENSILE PRODOTTO SECONDO TALE METODO.

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un metodo per la produzione di utensili abrasivi, particolarmente adatto alla realizzazione di mole e di altri utensili di dimensioni ed impiego equivalenti.

L'invenzione concerne altresì un utensile abrasivo ottenuto secondo il suddetto metodo.

Sono noti svariati tipi di utensili abrasivi comprendenti una matrice nella quale à ̈ dispersa una molteplicità di particelle abrasive di materiali di elevata durezza come, ad esempio, SiC (carburo di silicio), WC (carburo di tungsteno), diamante o altri materiali duri. Tra i suddetti utensili rientrano, ad esempio, mole a disco, mole coniche, mole a tazza, mole sagomate per lavorazioni particolari, utensili da taglio per edilizia, per la pietra naturale, per il metallo duro e quant'altro.

Generalmente, i suddetti utensili comprendono una matrice a base resinosa o di altri materiali equivalenti che, vantaggiosamente, consentono di realizzare utensili di grandi dimensioni con processi relativamente semplici e poco costosi.

Tuttavia, i suddetti materiali presentano l'inconveniente di possedere proprietà meccaniche e termiche limitate.

Di conseguenza, gli utensili con matrici in resina o materiali equivalenti presentano l'inconveniente di usurarsi rapidamente, soprattutto durante lavorazioni gravose come, ad esempio, quelle su metalli e su materiali lapidei.

Oltre ai suddetti utensili a matrice in resina sono anche noti utensili con una matrice ceramica, provvista al suo interno di molteplici cavità chiuse, denominate in gergo “celle†.

Com’à ̈ noto, i materiali ceramici presentano una durezza ed una resistenza termica elevate e, pertanto, si prestano a venire impiegati per realizzare le matrici degli utensili.

Inoltre, le cavità chiuse presenti nella matrice catturano il truciolo che viene rimosso dal materiale durante la lavorazione, rimuovendolo dalla superficie lavorata a vantaggio della qualità della lavorazione. Inoltre, le cavità chiuse contengono il fluido lubrificante per garantirne l’apporto continuo verso la zona di lavorazione, così da assicurare il raffreddamento delle superfici di contatto.

I suddetti utensili ceramici, pur consentendo di ottenere lavorazioni di elevata qualità, presentano tuttavia alcuni importanti inconvenienti. Un primo inconveniente risiede nell’estrema fragilità del materiale ceramico di cui à ̈ costituita la matrice, che rende tali utensili delicati da maneggiare e soggetti a frequenti rotture, ad esempio in seguito ad urti anche lievi.

Un ulteriore inconveniente degli utensili ceramici sopra descritti à ̈ quello della loro bassa conducibilità termica, che li rende particolarmente sensibili agli shock termici, con l’inconveniente di renderli ancora più delicati e difficili da maneggiare.

A causa dei suddetti inconvenienti, gli utensili ceramici vengono impiegati soltanto in applicazioni molto specifiche e sotto il controllo di operai altamente specializzati.

Un ulteriore inconveniente dei materiali ceramici à ̈ quello di non adattarsi alla produzione di utensili di elevate dimensioni e spessori come, ad esempio, quelli per impieghi in edilizia o le mole per le officine meccaniche.

Infatti, le matrici ceramiche vengono ottenute mediante un processo di sinterizzazione ad elevata pressione specifica, effettuato in presse le cui dimensioni e costi crescono all’aumentare delle dimensioni della matrice e che pertanto, diventano antieconomiche oltre una certa dimensione dell’utensile.

Inoltre, la bassa conducibilità termica del materiale ostacola la diffusione del calore attraverso la matrice, necessaria durante il processo produttivo per evitare rotture per shock termico.

Nel tentativo di risolvere i suddetti inconvenienti, propri degli utensili a matrice ceramica, à ̈ nota un’ulteriore tipologia di utensili abrasivi basata sull'impiego di una matrice metallica, provvista di una dispersione di particelle abrasive nonché di cavità che assolvono alle stesse funzioni sopra menzionate per gli utensili ceramici.

Vantaggiosamente, gli utensili a matrice metallica presentano una tenacità superiore rispetto agli utensili a matrice ceramica e, pertanto, non mostrano problemi di rottura fragile.

Inoltre, i materiali metallici presentano una buona conducibilità termica e, pertanto, sono meno sensibili ai fenomeni di shock termico. Tuttavia, la matrice metallica presenta una resistenza termica inferiore rispetto ai materiali ceramici e, pertanto, à ̈ necessario fornirla di cavità interne che ne assicurino un adeguato raffreddamento, per prevenire deformazioni e grippaggi dell’utensile. Sono noti diversi metodi di produzione di utensili con matrici metalliche provviste di cavità al loro interno.

Secondo un primo metodo, l'utensile viene prodotto per aggregazione di una miscela polverulenta di un metallo e di un materiale abrasivo, ai quali viene aggiunta una sostanza sacrificale scioglibile in un solvente.

La suddetta miscela viene aggregata mediante un opportuno ciclo termico così da formare un solido compatto, che viene poi immerso nel solvente al fine di eliminare la sostanza sacrificale per generare le cavità.

Gli utensili ottenuti con questo metodo presentano l’inconveniente che, per poter eliminare completamente il materiale sacrificale dalla matrice, le cavità non devono essere chiuse ma, al contrario, devono essere interconnesse.

Tuttavia, poiché le cavità interconnesse tendono a far defluire il fluido lubrificante anziché trattenerlo, esse sono meno adatte a portare il fluido lubrificante nella zona di lavorazione rispetto alle cavità chiuse tipiche degli utensili a matrice ceramica, con l'inconveniente che l'utensile presenta una minor capacità di lubrificazione.

Un ulteriore inconveniente delle cavità interconnesse à ̈ quello di limitare la resistenza meccanica della matrice, restringendo il campo di applicazione di tali tipi di utensili.

Secondo un ulteriore metodo noto, la matrice metallica viene realizzata mediante particelle abrasive rivestite di uno strato metallico, che vengono sinterizzate e sottoposte ad una corrente pulsante che provoca la saldatura delle particelle in corrispondenza dei rispettivi punti di contatto.

Tuttavia, anche questo secondo metodo non consente la formazione di cavità chiuse e, pertanto, gli utensili così ottenuti presentano gli stessi inconvenienti del metodo precedente.

Inoltre, questo metodo à ̈ costoso, in quanto presenta gli inconvenienti già ricordati per il processo di sinterizzazione e, inoltre, richiede attrezzature sofisticate che permettano di controllare con precisione la pressione, la temperatura e la corrente durante il processo.

Di conseguenza, il suddetto metodo presenta l'ulteriore inconveniente di adattarsi soprattutto alla produzione di utensili di piccole dimensioni, con esclusione quindi delle mole e di altri utensili di dimensioni analoghe, che sarebbero troppo costose.

Un'ulteriore metodo di produzione noto prevede di incorporare nella matrice metallica una molteplicità di sfere cave, generalmente di vetro.

Un primo inconveniente degli utensili ottenuti con questo metodo à ̈ quello di generare una matrice poco uniforme e, quindi, poco efficace per realizzare una lavorazione di abrasione.

Il suddetto inconveniente deriva principalmente dal fatto che le sfere tendono a galleggiare nella miscela, raccogliendosi in punti preferenziali ed ostacolando l'ottenimento di un’uniforme distribuzione delle sfere stesse.

Quest’ultimo aspetto, in particolare, à ̈ tanto più evidente quanto maggiori sono le dimensioni del pezzo da produrre,

Inoltre, poiché la dimensione delle sfere cave à ̈ predefinita e non può scendere al di sotto del valore minimo reperibile sul mercato, sorge l’inconveniente che questo metodo si adatta alla produzione di utensili soltanto per determinati impieghi.

Il suddetto metodo presenta l’ulteriore inconveniente che le discontinuità indotte nella matrice metallica a causa della presenza delle sfere limitano le proprietà meccaniche della matrice stessa.

Pertanto, i metodi di tipo noto sopra descritti non consentono di produrre utensili di elevate dimensioni come, ad esempio, mole ed altri utensili analoghi, che presentino proprietà meccaniche e capacità di lavorazione paragonabile a quelle degli utensili a matrice metallica di piccole dimensioni per la produzione di grande scala.

Inoltre, i suddetti metodi non si adattano a produrre utensili di forma e dimensioni qualsivoglia, ma soltanto quelle che consentono una buona diffusione del calore nella matrice e la formazione di una morfologia uniforme nella matrice stessa.

La presente invenzione si prefigge di superare tutti gli inconvenienti sopra menzionati appartenenti all'arte nota.

In particolare, à ̈ un primo scopo dell'invenzione realizzare un metodo di produzione di utensili abrasivi a matrice metallica che, rispetto ad utensili noti di tipo analogo, presentino una migliore capacità lubrificante.

È altresì scopo dell'invenzione realizzare utensili con proprietà meccaniche superiori rispetto ad utensili a matrice metallica ottenuti con metodi di tipo noto.

È ulteriore scopo dell'invenzione realizzare un metodo che consenta di produrre utensili abrasivi di forma qualsivoglia e di dimensioni superiori rispetto a quanto consentito dai metodi noti sopra descritti, a parità di efficacia di lavorazione dell’utensile.

In particolare, à ̈ scopo dell’invenzione consentire la realizzazione di mole ed altri utensili di dimensioni analoghe, le cui matrici presentino proprietà meccaniche superiori rispetto ad utensili per impiego analogo realizzati con matrice in resina o in materiali equivalenti.

È non ultimo scopo dell'invenzione realizzare un metodo di produzione di utensili che sia meno costoso e più facilmente controllabile rispetto ai metodi di tipo noto per la realizzazione di utensili equivalenti.

I suddetti scopi sono raggiunti da un metodo per la produzione di utensili abrasivi secondo la rivendicazione 1.

Gli stessi scopi sono altresì raggiunti da un utensile abrasivo secondo la rivendicazione 13.

Ulteriori caratteristiche di dettaglio dell'invenzione sono riportate nelle relative rivendicazioni dipendenti.

Vantaggiosamente, l'elevata capacità lubrificante dell’utensile dell’invenzione consente un funzionamento più regolare dell'utensile stesso, permettendo di aumentare la qualità della superficie lavorata. Ancora vantaggiosamente, la maggiore capacità di raffreddamento limita la possibilità di danni all'utensile durante il suo normale impiego e ne riduce il tasso di usura rispetto agli utensili di tipo noto.

Come ulteriore vantaggio, il metodo dell'invenzione consente di realizzare utensili di elevate dimensioni, ad esempio mole ed utensili di dimensioni comparabili, che presentino resistenza meccanica e durata maggiori rispetto ad analoghi utensili con matrici di tipo noto, ad esempio a base resinosa.

Ancora vantaggiosamente, la varietà di forme ottenibili dal metodo dell'invenzione permette di realizzare utensili dedicati ad applicazioni specifiche come, ad esempio, mole per la lavorazione di spigoli, mole sagomate secondo forme particolari, e quant'altro.

Inoltre, vantaggiosamente, il metodo dell'invenzione consente di calibrare in modo accurato la dimensione delle cavità della matrice, così da realizzare utensili di peso inferiore rispetto ad analoghi utensili di tipo noto e potenzialità equivalenti.

Ancora vantaggiosamente, la semplicità di applicazione del metodo dell'invenzione riduce i costi dell'utensile a valori inferiori rispetto ad utensili prodotti con metodi di tipo noto e potenzialità equivalenti.

Gli scopi ed i vantaggi detti, ed altri che verranno meglio evidenziati in seguito, si comprenderanno durante la descrizione di una preferita forma esecutiva dell'invenzione, data a titolo indicativo ma non limitativo.

Il metodo dell’invenzione prevede di ottenere la matrice a partire da una miscela comprendente un materiale metallico ed un materiale abrasivo.

La miscela comprende inoltre un agente schiumante, del tipo adatto a rilasciare un gas quando in seguito a riscaldamento al di sopra di una prefissata temperatura di decomposizione.

I suddetti materiali, predisposti in forma di polvere, vengono miscelati in modo omogeneo e disposti all'interno di uno stampo, preferibilmente sagomato in base alla forma dell'utensile da produrre. La miscela viene quindi riscaldata, sia per ottenere l’aggregazione della polvere di materiale metallico, sia per provocare il rilascio del gas da parte dell'agente schiumante.

L’aggregazione della polvere di materiale metallico conferisce coesione alla matrice, mentre il rilascio del gas porta alla creazione di una molteplicità di bolle all’interno della matrice stessa, secondo la nota tecnica metallurgica delle cosiddette “schiume metalliche†.

II metodo dell'invenzione prevede infine di raffreddare la miscela per consolidarla e per bloccare l’ulteriore espansione delle bolle, così da ottenere una matrice solida provvista di una molteplicità di cavità. Il suddetto raffreddamento viene effettuato prima che le bolle si sviluppino al punto da unirsi tra loro, così da ottenere cavità chiuse e separate una dall’altra.

Preferibilmente, la fase di raffreddamento viene seguita da una fase di riposo a temperatura ambiente o ad una temperatura leggermente superiore, per consentire che il gas intrappolato nelle cavità fuoriesca per diffusione allo stato solido attraverso la matrice metallica.

Le particelle di materiale abrasivo rimangono intrappolate nella matrice durante il suddetto consolidamento e, pertanto, si ottiene un corpo abrasivo utilizzabile come utensile abrasivo.

Preferibilmente, il suddetto corpo abrasivo viene sottoposto a successive lavorazioni meccaniche per conferirgli la geometria finale. Si comprende che il metodo sopra descritto, poiché consente di ottenere cavità chiuse nella matrice metallica, si presta a realizzare utensili molto efficaci.

Infatti, come già ricordato, le cavità chiuse catturano il truciolo rimosso dal materiale in lavorazione e lo trasportano fuori della zona di lavorazione.

Di conseguenza, vantaggiosamente, le superficiali lavorate presentano qualità paragonabile a quella ottenibile con gli utensili a matrice ceramica e superiore a quella ottenibile con utensili a matrice metallica di tipo noto.

Inoltre, le cavità chiuse trattengono il fluido lubrificante e ne garantiscono l’apporto costante nella zona di lavorazione, raggiungendo così lo scopo di realizzare un utensile a matrice metallica con miglior capacità lubrificante rispetto ad utensili a matrice metallica di tipo noto.

Le cavità chiuse consentono anche di conservare l'integrità strutturale della matrice metallica e, pertanto, l'utensile ottenuto presenta proprietà meccaniche superiori rispetto agli utensili a matrice metallica di tipo noto provvisti di cavità interconnesse, raggiungendo così un altro scopo dell’invenzione.

Ancora vantaggiosamente, poiché le cavità chiuse vengono ottenute creando vuoti nella matrice anziché inglobandovi corpi estranei, la matrice risulta più omogenea e presenta proprietà meccaniche superiori rispetto alle matrici inglobanti corpi cavi del tipo noto sopra descritto.

Ancora vantaggiosamente, le cavità chiuse comportano una riduzione dell’effettiva superficie di contatto durante l’impiego dell’utensile, determinando pertanto un aumento della pressione specifica, che si traduce in una maggior efficacia dell’utensile stesso.

Inoltre, il metodo dell’invenzione raggiunge lo scopo di consentire la realizzazione di utensili di forma qualsivoglia e dimensioni elevate, in particolare di mole.

Infatti, la matrice metallica consente una diffusione del calore molto più rapida rispetto ai materiali ceramici e, pertanto, non risente delle stesse limitazioni.

Inoltre, la formazione delle bolle avviene in modo uniforme in tutto il volume della miscela e, quindi, non presenta gli inconvenienti di distribuzione disomogenea propri delle matrici inglobanti corpi cavi. Ne consegue che la geometria dell’utensile può essere cilindrica per ottenere mole cilindriche, oppure diversa nel caso di utensili particolari come, ad esempio, mole per la lavorazione di spigoli, mole a tazza, mole sagomate, utensili da taglio per materiali lapidei, e quant’altro.

E’ comunque evidente che la forma dello stampo può essere qualsivoglia, compatibilmente con i requisiti relativi alla tecnologia dello stampaggio e ben noti al tecnico del ramo.

In una variante esecutiva dell’invenzione, la matrice metallica costituisce solo quella parte dell’utensile che à ̈ preposta alla lavorazione, mentre la parte rimanente à ̈ in materiale diverso da quello della matrice, le due parti essendo collegate tra loro mediante incollaggio, bullonatura o altre operazioni di fissaggio note.

Vantaggiosamente, la variante esecutiva appena descritta consente di ridurre il volume della matrice metallica rispetto al volume totale dell’utensile, così da limitare il costo dell’utensile stesso, soprattutto nel caso di utensili di elevate dimensioni.

Ancora vantaggiosamente, il metodo sopra descritto à ̈ più semplice ed economico rispetto ad altri metodi noti per l’ottenimento di utensili a matrice metallica di potenzialità equivalente e consente, quindi, di raggiungere un altro scopo dell’invenzione.

Infatti, il metodo dell’invenzione non richiede la pressatura della matrice ad elevata pressione, né l’impiego di correnti elettriche e di relativi dispositivi di controllo.

Viceversa, il ciclo termico previsto nel metodo dell’invenzione à ̈ ampiamente sperimentato e può venire reso facilmente controllabile aggiungendo nella miscela opportune sostanze ritardanti, secondo tecniche ben note nella produzione delle schiume metalliche sopra menzionate.

È anche evidente che la formazione delle bolle avviene in modo uniforme in tutto il volume del materiale e consente pertanto, vantaggiosamente e a differenza dei metodi noti sopra descritti, di ottenere una matrice con una morfologia omogenea, indipendentemente dalla sua forma e dal suo spessore.

Per quanto riguarda l’aggregazione della polvere ed il rilascio del gas, essi vengono ottenuti preferibilmente tramite due distinte fasi di riscaldamento.

In particolare, l’aggregazione viene ottenuta durante una prima fase di riscaldamento, portando la miscela ad una prima temperatura prefissata, inferiore alla temperatura di decomposizione dell’agente schiumante, e mantenendola a questa prima temperatura per il tempo necessario ad ottenere l’aggregazione,

Preferibilmente, la suddetta prima temperatura à ̈ pari alla temperatura di fusione del materiale metallico, così da ottenere una sua aggregazione per fusione.

La prima fase di riscaldamento viene protratta per un tempo sufficiente ad ottenere la fusione completa o quasi completa del materiale metallico.

Vantaggiosamente, l’aggregazione per fusione semplifica il processo di produzione rispetto ai metodi noti impieganti la tecnica della sinterizzazione, in quanto non richiede l’impiego di elevate pressioni. Alla suddetta prima fase segue una seconda fase di riscaldamento della miscela, che avviene ad una seconda temperatura prefissata pari almeno alla temperatura di decomposizione dell'agente schiumante, per provocare il rilascio del gas con conseguente formazione di bolle nella miscela liquefatta.

Il valore della seconda temperatura viene stabilito in modo che le bolle si sviluppino nella miscela con una prefissata velocità, mentre la durata della seconda fase del riscaldamento viene stabilita in base alla dimensione che si vuole ottenere per le bolle.

Evidentemente, il valore della seconda temperatura e la durata della seconda fase di riscaldamento vengono scelte in modo che le bolle formino cavità chiuse, evitando che esse si ingrandiscano al punto da creare cavità interconnesse.

La scelta corretta della temperatura e della durata consente, vantaggiosamente, di calibrare con precisione la dimensione delle bolle di gas che si sviluppano nella matrice oppure, in modo equivalente, di ottenere bolle di dimensione uniforme anche in matrici di dimensioni elevate.

Ancora vantaggiosamente, la possibilità di calibrare la dimensione delle bolle, mediante una scelta opportuna dell’agente schiumante e/o delle temperature e durate del riscaldamento, consente di ottenere matrici con cavità di dimensioni che più si adattano all’impiego a cui l’utensile à ̈ destinato.

Preferibilmente, la dimensione più adatta per le cavità nelle matrici per utensili varia da qualche micron a qualche decina di micron, mentre la percentuale di volume cavo nella matrice à ̈ preferibilmente compresa tra il 10% ed il 50% del volume totale della matrice.

Secondo una variante esecutiva del metodo dell'invenzione, l'aggregazione del materiale metallico viene ottenuta in fase solida anziché per fusione, effettuando una sinterizzazione ad una prefissata temperatura inferiore alla temperatura di fusione del materiale metallico stesso.

In questo caso, evidentemente, l'agente schiumante viene scelto tra quelli che presentano una temperatura di decomposizione prossima alla suddetta temperatura di sinterizzazione.

In tal modo, la formazione del gas avviene durante la sinterizzazione, e le bolle si sviluppano sfruttando la plasticità del metallo ad elevata temperatura.

Preferibilmente, la composizione della miscela prevede le seguenti percentuali di peso:

- materiale metallico: tra il 30% ed il 60%;

- materiale abrasivo: tra il 5 % ed il 30%;

- agente schiumante: tra lo 0,5% ed il 3%.

Preferibilmente ma non necessariamente, il materiale metallico à ̈ Al l’agente schiumante à ̈ T1H2 (idruro di titanio).

Vantaggiosamente, l’AI presenta buone caratteristiche meccaniche ed un basso peso specifico, consentendo di ottenere utensili resistenti e molto leggeri.

Per quanto riguarda il T1H2, esso presenta una temperatura di decomposizione di poco superiore alla temperatura di fusione dell'alluminio e pari a circa 690°C, ovvero di soli 30° superiore alla temperatura di fusione dell'alluminio che, com’à ̈ noto, à ̈ di 660°C.

Vantaggiosamente, la piccola differenza di temperatura rende il processo più controllabile, in quanto consente di separare la fase di fusione dell'alluminio da quella di rilascio del gas.

Ancora vantaggiosamente, il T1H2 presenta il vantaggio di rilasciare idrogeno che, com'à ̈ noto, nell'alluminio si diffonde allo stato solido in modo molto rapido, prevenendo il fenomeno noto come “fragilità all’idrogeno†.

In varianti esecutive dell’invenzione, il materiale metallico comprende una lega ottenuta dalla combinazione del Cu con un metallo scelto tra Zn, Ag, Sn.

Secondo ulteriori varianti esecutive, la suddetta lega può essere ottenuta dalla combinazione di più di due metalli tra i quattro sopra menzionati.

Vantaggiosamente, l’AI e le leghe metalliche sopra indicate presentano un’elevata conducibilità termica, favorendo la rapida diffusione del calore all’interno della matrice.

Vantaggiosamente, la suddetta conducibilità termica favorisce il controllo del processo di produzione dell’utensile, in quanto il riscaldamento ed il raffreddamento della miscela avvengono in modo rapido ed uniforme in tutto il volume.

Ancora vantaggiosamente, l’elevata conducibilità termica della matrice favorisce il raffreddamento dell’utensile durante l'impiego, rendendolo più versatile rispetto agli utensili a matrice ceramica.

Secondo ulteriori varianti esecutive, il suddetto materiale metallico può essere una qualsiasi lega metallica, preferibilmente eutettica e con temperatura di fusione inferiore a 700°C.

Vantaggiosamente, l'impiego di Al o di una lega metallica con temperatura di fusione inferiore a 700° consente di limitare la temperatura massima raggiunta durante il processo di produzione dell'utensile.

La minor temperatura di processo consente di impiegare stampi più economici e di limitare la quantità di energia necessaria al riscaldamento.

Per quanto concerne l’agente schiumante, varianti esecutive dell'invenzione possono prevedere un qualsivoglia idruro metallico diverso dal TiH2, oppure anche altre sostanze, purché rilascino un gas al di sopra di una prefissata temperatura di decomposizione vicina alla temperatura di fusione del materiale metallico.

In generale, Ã ̈ preferibile che la temperatura di decomposizione dell'agente schiumante sia superiore a quella di fusione del materiale metallico, rimanendo preferibilmente entro i 50°C di differenza.

Questo consente di ottenere l’aggregazione della matrice mediante semplice fusione del materiale metallico e, inoltre, permette di limitare la temperatura di decomposizione, ottenendo i vantaggi sopra menzionati.

Per quanto concerne il materiale abrasivo, questo à ̈ preferibilmente Diamante, che presenta una buona compatibilità con I ’ Al agli effetti dell’ottenimento di utensili efficaci.

Evidentemente, varianti esecutive dell'invenzione possono comprendere altri composti ad elevata durezza, come ad esempio il SiC, il WC, il CBN (nitruro cubico di boro) oppure un qualsivoglia altro materiale abrasivo noto, che verrà selezionato dal produttore in base ai componenti della miscela e all'impiego al quale l'utensile à ̈ destinato.

Varianti esecutive dell'invenzione possono prevedere ulteriori sostanze nella miscela che, secondo l’arte nota, conferiscono alla matrice determinate proprietà meccaniche e/o termiche.

Per quanto sopra descritto, si comprende che il metodo dell’invenzione per la produzione di un utensile abrasivo e l'utensile ottenuto secondo tale metodo raggiungono tutti gli scopi prefissati. In particolare, la presenza di cavità chiuse e la loro uniforme distribuzione nella matrice metallica consente un apporto costante del fluido lubrificante nella zona di lavoro, conferendo all’utensile una migliore capacità lubrificante rispetto ad utensili a matrice metallica di tipo noto.

Inoltre, le cavità chiuse mantengono l’integrità e l’omogeneità della matrice, conferendo agli utensili proprietà meccaniche superiori rispetto ad utensili a matrice metallica ottenuti con metodi di tipo noto, nei quali la matrice non à ̈ omogenea e/o le cavità non sono chiuse.

Inoltre, il metodo dell’invenzione consente di produrre utensili di forma qualsivoglia e di dimensioni superiori rispetto agli utensili ottenuti con i metodi sopra descritti, ma di efficacia uguale o superiore.

In particolare, l’invenzione consente di realizzare mole ed utensili di dimensioni simili, provvisti di proprietà meccaniche migliori rispetto ad utensili per impieghi analoghi realizzati con matrice in resina o altri materiali equivalenti.

Il metodo dell'invenzione basato sulla fusione del materiale metallico à ̈ inoltre più semplice e più facilmente controllabile rispetto ai metodi i tipo noto, in quanto le cavità chiuse vengono ottenute con un semplice ciclo termico e secondo tecniche consolidate appartenenti al campo delle schiume metalliche.

In fase esecutiva, al metodo e all'utensile oggetti dell'invenzione potranno essere apportate ulteriori modifiche o varianti che, quantunque non descritte e non rappresentate nei disegni, qualora dovessero rientrare nell'ambito delle rivendicazioni che seguono, si dovranno ritenere tutte protette dal presente brevetto.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Metodo per la produzione di un utensile abrasivo comprendente una matrice sagomata provvista di una pluralità di particelle abrasive disperse, caratterizzato dal fatto che detta matrice à ̈ una matrice metallica provvista di cavità ottenute tramite schiumatura di un materiale metallico, detto metodo comprendendo le seguenti operazioni: - predisporre un materiale metallico: - predisporre un materiale abrasivo; - predisporre un agente schiumante atto a rilasciare un gas al di sopra di una prefissata temperatura di decomposizione; - realizzare una miscela omogenea comprendente almeno detto materiale metallico, detto agente schiumante e detto materiale abrasivo; - riscaldare detta miscela per aggregare detto materiale metallico e per provocare il rilascio di detto gas da parte di detto agente schiumante, con formazione di bolle in detta miscela aggregata; - raffreddare detta miscela aggregata per consolidarla.
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzato dal fatto che detto raffreddamento viene effettuato prima che dette bolle si uniscano tra loro.
3. 3) Metodo secondo la rivendicazione 2) caratterizzato dal fatto che detto riscaldamento di detta miscela comprende le seguenti fasi: - prima fase di riscaldamento ad una prima temperatura prefissata inferiore a detta temperatura di decomposizione per aggregare detto materiale metallico; - seconda fase di riscaldamento ad una seconda temperatura prefissata pari almeno a detta temperatura di decomposizione per provocare il rilascio di detto gas.
4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 3) caratterizzato dal fatto che detta prima temperatura à ̈ pari alla temperatura di fusione di detto materiale metallico.
5. 5) Metodo secondo la rivendicazione 4) caratterizzato dal fatto che detta temperatura di decomposizione à ̈ maggiore o uguale a detta temperatura di fusione.
6. 6) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta miscela presenta la seguente composizione in peso: - materiale metallico: tra 30% e 60%; - materiale abrasivo: tra 5% e 30%; - agente schiumante: tra 0.5% e 3%.
7. 7) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto materiale metallico à ̈ Al.
8. 8) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 ) a 6) caratterizzato dal fatto che detto materiale metallico à ̈ una lega comprendente due o più metalli tra Zn, Cu, Ag, Sn.
9. 9) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto agente schiumante à ̈ un idruro metallico.
10. 10) Metodo secondo la rivendicazione 9) caratterizzato dal fatto che detto idruro metallico à ̈ TiH2.
11. 11 ) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto materiale metallico, detto materiale abrasivo e detto agente schiumante sono predisposti in forma di polveri.
12. 12) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere l’operazione di disporre detta miscela in uno stampo sagomato prima di detto riscaldamento.
13. 13) Utensile abrasivo comprendente una matricesagomata nella quale à ̈ dispersa una molteplicità d i particelle abrasive caratterizzato dal fatto che detta matrice à ̈ un corpo metallico nel quale si individua una molteplicità di cavità chiuse e vuote.