Contatti intimi

Le finiture più elevate si ottengono con lavorazioni che prevedono l’impiego di particelle abrasive di piccole dimensioni, che possono essere incorporate in una mola rotante o in pietre per levigatura, essere fissate ad un nastro, impregnare un tampone o essere sciolte e venire trasportate da un fluido.
Le mole si impiegano per le operazioni di rettifica, largamente utilizzate per i perni degli alberi a gomiti, le camme, le valvole e vari altri componenti. La finitura che si può ottenere è molto buona, ma non di rado ne occorre una migliore. Nel caso dei perni di banco e di biella a tale lavorazione si fa seguire una lucidatura, che si effettua facendo girare l’albero in senso opposto a quello di rettifica. Le microasperità lasciate da quest’ultima infatti sono “coricate” e vanno asportate onde salvaguardare l’integrità delle bronzine (che all’avviamento effettivamente contattano i perni).

Le lavorazioni tradizionali che consentono di ottenere le minori rugosità sono la superfinitura, la lappatura e la lucidatura. Ad esse si sono recentemente aggiunti un paio di processi che prevedono la formazione di uno strato di conversione superficiale (da attacco chimico) il quale viene successivamente rimosso con un sistema vibratorio; l’asportazione di materiale interessa le sole creste, il che consente di ottenere una finitura elevatissima. Quest’ultima è indispensabile, ad esempio, per poter poi depositare sulla superficie un sottile strato di DLC (Diamond Like Carbon), riporto il cui uso si va diffondendo in misura sempre maggiore sui motori di serie di alte prestazioni, dopo essersi imposto su quelli da competizione.

C’è un’altra categoria di imperfezioni geometriche, intermedia tra quelle su scala macro (errori di forma) e su scala micro (rugosità). È costituita dalle ondulazioni, che in genere sono dovute alle vibrazioni dell’utensile o della mola. Nel caso di organi cilindrici, come i perni degli alberi, queste ultime causano delle lobature.
Per quanto riguarda la rugosità, le canne dei cilindri fanno storia a sé. Ciò che conta nel loro caso è la microtopografia della superficie di lavoro, che deve essere tale da assicurare una adeguata ritenzione e una buona distribuzione dell’olio. Per questa ragione di norma esse vengono finite mediante levigatura con pietre abrasive rotanti e traslanti, che lasciano sulle loro pareti un reticolo di piccoli solchi (chiaramente visibili a occhio nudo) i quali si incrociano secondo un certo angolo.

Sembra infine opportuno ricordare che, anche se sono lavorate con accuratezza estrema, due superfici dalla eccellente planarità e dalla elevata finitura superficiale una volta a contatto si toccano in effetti solo con le loro microasperità più accentuate, ovvero con i picchi più alti delle “creste”. Questo significa che la superficie di contatto reale è di gran lunga più piccola di quella geometrica (cioè apparente).
Aumentando il carico con il quale le due superfici sono premute una contro l’altra, le microasperità si deformano e la superficie di contatto reale aumenta, anche se rimane nettamente inferiore a quella apparente.