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I MATERIALI Risorse naturali, materie prime e materiali Ogni giorno, nella nostra vita, utilizziamo una grande varietà di oggetti. Dalle RISORSE NATURALI si prelevano le cosiddette MATERIE PRIME, cioè materiali già pronti per la lavorazione, e che possono essere utilizzate per produrre svariati tipi di MATERIALI (vetro, fibre tessili,…) Le risorse naturali però sono limitate. Per un uso sostenibile i processi economici (produzione di beni o di servizi) devono essere ripensati in base a criteri di: • eco-efficienza (rapporto tra oggetto ed energia utilizzata) ; • dematerializzazione (riduzione quantità di materiale ed energia). Tipi di proprietà Le proprietà chimico-fisiche descrivono il comportamento dei materiali in relazione ad agenti quali gravità, calore, elettricità Le proprietà meccaniche indicano la capacità di un materiale di rispondere a sollecitazioni meccaniche esterne Conduttività termica Misura la capacità dei materiali di trasmettere il calore Conduttività elettrica Misura la capacità di trasmettere l’elettricità: i materiali ad alta conduttività sono conduttori, quelli a bassa conduttività isolanti Inalterabilità La capacità di resistere all’azione degli agenti atmosferici e di acidi, oli e grassi varia a seconda dei materiali Punto di fusione La temperatura a cui avviene il passaggio dallo stato solido a liquido varia a seconda del materiale Durezza Indica la resistenza che un materiale oppone alla forza di un altro materiale Resilienza Indica la resistenza all’urto dei materiali, distinguendoli tra fragili e tenaci Proprietà meccaniche (Resistenza meccanica) Sollecitazione semplice a trazione Alcuni esempi: catene, funi, organi di sollevamento, le viti. Un corpo si dice sollecitato a trazione quando due forze di uguale intensità sono dirette lungo l’asse geometrico del corpo e tendono ad allungarlo Proprietà meccaniche (Resistenza meccanica) Sollecitazione semplice a compressione Alcuni esempi: i pilastri e i muri degli edifici Un corpo si dice sollecitato a compressione quando due forze di uguale intensità sono dirette lungo l’asse geometrico del corpo e tendono ad accorciarlo Proprietà meccaniche (Resistenza meccanica) Sollecitazione semplice a flessione Alcuni esempi: travi, alberi motori, balestre, ecc. Un corpo si dice sollecitato a flessione quando la forza applicata tende a piegarlo o a fletterlo. La direzione della forza è perpendicolare all’asse del pezzo e giace nel piano passante per l’asse geometrico stesso. Proprietà meccaniche (Resistenza meccanica) Sollecitazione semplice a torsione Alcuni esempi: maniglie delle porte, alberi di trasmissione, morse, ecc.. Un corpo si dice sollecitato a flessione quando è sottoposto a una forza che tende a far ruotare una sezione del pezzo rispetto alla sezione immediatamente adiacente. Le forze giacciono sul piano perpendicolare all’asse del pezzo e tendono a torcerlo. Proprietà meccaniche (Resistenza meccanica) Sollecitazione semplice a taglio Alcuni esempi: chiodature, cesoie, spine, ecc.. Un corpo si dice sollecitato a tagli quando è sottoposto a una forza applicata soltanto su una parte del corpo stesso, che tende, di conseguenza, a scorrere rispetto all’altra parte, mantenuta fissa da una forza contraria. Ciclo di vita di un prodotto Il ciclo di vita di un prodotto inizia dall’estrazione del materiale grezzo, continua con la fabbricazione dei componenti, l’assemblaggio e la finitura. Il prodotto finito passa all’imballaggio e poi alla distribuzione. Dopo un certo periodo di uso, il prodotto si consuma e viene considerato un rifiuto. Il riciclaggio dei materiali Tutto il ciclo di vita di un prodotto deve essere sottoposto alla regola dello sviluppo sostenibile, per cui la produzione deve diventare sempre più efficiente, tenendo conto non solo del risparmio di risorse e di energia, ma anche del rispetto dell’ambiente, minacciato da diversi fenomeni di inquinamento. La regola delle 4 “R”
