Se c’è un metallo che incarna al meglio lo spirito del progresso industriale, quello è sicuramente l’acciaio. Resistente e versatile questo materiale ha plasmato il corso della storia, dal suo antico utilizzo nelle civiltà asiatiche alle innovative tecniche di produzione contemporanea, diventando la chiave di numerose applicazioni industriali.
In questo articolo, oltre la storia millenaria, si esploreranno le principali tipologie di lavorazione dell’acciaio, rivelando la sua centralità nel tessuto tecnologico e infrastrutturale del mondo moderno.
L’evoluzione dell’acciaio nella storia
La genesi dell’acciaio risale all’antichità, con i primi tentativi di produzione riscontrati nell’antica India e Cina, dove forni avanzati per la fusione consentirono la creazione di leghe ferrose.
Tuttavia, la svolta decisiva della sua diffusione avvenne nell’Europa del XIX secolo, con l’introduzione del processo di produzione di massa di Henry Bessemer. Questo metodo, che impiegava l’insufflazione di aria attraverso il ferro liquido per ridurne il contenuto di carbonio, permise la produzione su larga scala di acciai economici e di alta qualità.
Tale innovazione alimentò la crescita delle ferrovie, delle costruzioni e delle macchine, fornendo il propellente per la Seconda Rivoluzione Industriale della quale, nel 1889, divenne simbolo la maestosa Tour Eiffel di Parigi.
In seguito, il progressivo sviluppo tecnologico nella metallurgia consentì la creazione di leghe speciali, sempre più ottimizzate per gli specifici bisogni dei diversi settori, ampliando ulteriormente il campo delle sue applicazioni e continuando a plasmare l’industria a livello mondiale.
Caratteristiche dell’acciaio
L’acciaio si distingue come materiale fondamentale in numerose industrie grazie alla combinazione di alcune caratteristiche che ne delineano l’eccezionale versatilità e utilità.
In primo luogo, la sua resistenza meccanica, ovvero la capacità di sopportare carichi elevati e resistere a sollecitazioni intense, è una delle principali peculiarità che ne hanno facilitato la diffusione di utilizzo. Allo stesso tempo, l’acciaio è un metallo dall’elevata la duttilità che permette di essere lavorato agevolmente e di adattarsi così a svariate applicazioni, anche dalle forme complesse.
Queste qualità rendono l’acciaio un materiale estremamente versatile, idoneo a un’ampia gamma di settori: dall’edilizia all’automobilistica, dalla produzione di macchinari industriali all’ingegneria aerospaziale, tutti beneficiano della sua resistenza e delle sue proprietà di modellazione.
L’acciaio, infine, si distingue anche per la sua riciclabilità, un aspetto non indifferente nell’attuale contesto di sostenibilità ambientale. Inoltre, la sua ampia disponibilità a livello globale contribuisce a mantenerne la rilevanza in molteplici contesti industriali, pur mantenendo un prezzo competitivo.
Deformazioni meccaniche dell’acciaio
Nell’industria contemporanea, la deformazione meccanica dell’acciaio permette l’utilizzo di questo metallo per la produzione di svariati componenti e lavorazioni di diverso genere. Nello specifico, sono quattro le principali applicazioni di questa tecnica e verranno spiegate nel dettaglio.
Tra le principali metodologie impiegate, la ribaditura radiale permette di congiungere in modo solido e affidabile due parti metalliche. Questo procedimento, garanzia di resistenza e durabilità, è spesso impiegato in settori come l’industria manufatturiera nella creazione di telai, l’ingegneria meccanica per la costruzione di macchinari o l’unione metallica in ambito automobilistico e aerospaziale, oltre all’edilizia per ponti, travi e giunzioni che richiedono particolare sicurezza.
Diverso è lo scopo della curvatura manuale, tecnica sviluppatasi prima in campo artigianale per poi trovare applicazione anche in contesti in cui la precisione è essenziale. La curvatura è essenziale in settori molto diversi tra loro, come l’architettura e il design nella creazione di elementi architettonici e oggetti di arredo dalle linee fluide, l’automotive per la produzione di componenti personalizzati, l’industria navale e l’aeronautica per la produzione di componenti strutturali aerodinamiche.
Per quanto riguarda la punzonatura manuale, invece, si tratta di un processo mirato alla perforazione di lamierati metallici mediante punzoni. Questo metodo, utilizzato per la creazione di fori e scanalature in precise posizioni, trova impiego pressoché in tutti quei settori in cui c’è bisogno di controllo ed efficienza nei processi di assemblaggio.
Angoli e altre geometrie complesse possono essere ottenute dell’acciaio grazie alla piegatura, metodo che consiste nel deformare la lamiera o il profilo dell’acciaio lungo una linea diritta per ottenere forme specifiche. Inoltre, questo tipo di deformazione permette di creare strutture che siano robuste e allo stesso tempo leggere, motivo per cui trova largo impiego, solo per citare i principali settori, nell’edilizia, l’industria metalmeccanica e navale.
Miglioramento delle prestazioni dell’acciaio
Nel tempo, con l’affinamento delle tecniche di lavorazione, è stato possibile produrre acciai di qualità molto differenti, con caratteristiche meccaniche di varia tipologia. Ad esempio, gli acciai inossidabili sono noti per la loro eccezionale resistenza alla corrosione, cosa che li rende importanti nell’industria, ma anche nel mercato alimentare e domestico.
Esistono numerosi trattamenti, siano essi meccanici o chimici, per elevare le caratteristiche di un dato tipo di acciaio. Tra queste spiccano da un lato trattamenti termochimici quali carbocementazione, carbonitrurazione, nitrurazione e nitrocarburazione, ma anche processi successivi alla lavorazione meccanica quali la rullatura profonda. In molti casi è possibile, dopo processi meccanici, effettuare ulteriori trattamenti termochimici per il consolidamento di caratteristiche meccaniche superiori.
I trattamenti hanno lo scopo di aumentare la vita utile ad usura dei particolari realizzati in acciaio, specie qualora vengano sottoposti a sollecitazioni cicliche anche intense durante l’uso. Onde evitare di scartare dopo poco tempo particolari nuovi, la superficie viene opportunamente indurita, pur preservando un cuore abbastanza “morbido”, capace di assorbire carichi anche elevati senza subire rotture a fatica.
In virtù della progressiva attenzione verso l’ambiente, acciai trattati chimicamente o meccanicamente permettono di realizzare particolari più duraturi, compatti e leggeri, a tutto vantaggio della tutela del mondo in cui viviamo.
