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1 Stato dell’arte
nel 1977, Roy e Basu analizzarono l’effetto della velocità di taglio e di avanzamento, della
profondità di passata e del raggio di raccordo dell’utensile sulla forza di taglio e la rugosità
superficiale risultante dalla tornitura di Nylon e Teflon [45]. Essi proposero un approccio
puramente sperimentale, basato sullo studio del comportamento dei termoplastici in
lavorazione in analogia con i metalli. Essi affermarono che il processo di tornitura dei
termoplastici non differisce enormemente dalla tornitura dei metalli. Si può comprendere
perché fu fatta una tale affermazione solo se si considera il periodo in cui fu scritto il
lavoro (oltre 30 anni fa). Al giorno d’oggi è risaputo che i materiali plastici si comportano
in maniera differente rispetto ai metalli e che non è possibile impiegare per i polimeri i
modelli di previsione delle forze validi per i metalli; ci sono alcune evidenze che non
possono essere trascurate per una corretta modellazione del comportamento dei
polimeri, quali, ad esempio, il fatto che le loro proprietà dei siano tempo-dipendenti e il
principio di sovrapposizione tempo-temperatura, come riportato nel libro di Ferry
“Viscoelastic properties of polymers” [46]. Probabilmente quest’ultimo libro, la cui prima
edizione risale al 1961, non era stato considerato nei primi lavori sull’asportazione di
truciolo di polimeri esclusivamente per motivi temporali. È singolare, invece, che anche in
lavori di molti anni dopo sia ritrovabile l’analogia tra metalli e plastiche.
In molti studi presenti in bibliografia è seguito un approccio sperimentale e si evita la
definizione di qualsiasi modello. Ad esempio, nel 1995 Alauddin et al. [47], considerando
la foratura del polietilene, osservarono che era facile l’insorgere di un surriscaldamento
del materiale, e per ovviare raccomandavano l’impiego di punte con ridotto angolo d’elica
e con le superfici dei canali di evacuazione del truciolo ben levigate; tuttavia, senza un
approccio teorico, tutte le osservazioni sono difficilmente trasferibili da un polimero
all’altro. Più recentemente, nel 2002, Xiao e Zhang [48] hanno mostrato in maniera
qualitativa l’influenza delle proprietà tempo-dipendenti sulle forze di taglio, discutendo
ampiamente l’effetto della temperatura di transizione vetrosa sul risultato del processo di
asportazione di truciolo, studiando, però, il meccanismo di formazione del truciolo in
analogia con i metalli. La temperatura di transizione vetrosa è solo una delle
caratteristiche del materiale legate al comportamento viscoelastico dei polimeri, ma altri
aspetti da considerare sono ad esempio il grado di cristallinità e l’orientazione
molecolare.
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