In questo articolo vogliamo fare una breve carrellata su quelle che possono essere considerate le tecnologie più rivoluzionarie messe a punto nella seconda metà del XX secolo, e che hanno portato radicali cambiamenti nelle tecniche di lavorazione e produzione.
Ci concentreremo in particolar modo sulla tecnologia laser, su quella Water Jet, sugli ultrasuoni e sulla robotica che allo stato attuale delle cose rappresentano quelle che hanno esercitato il maggiore impatto e hanno conosciuto la maggiore diffusione nell’ambito industriale civile.
Tecnologia e strumenti laser
Grazie alla letteratura, ai fumetti e ai film di fantascienza, la tecnologia laser è quella che ha colpito maggiormente l’immaginario collettivo, soprattutto quello delle generazioni più anziane. Anche se è stato teorizzato da Albert Einstein nel 1917, il primo laser funzionante è stato inventato e brevettato soltanto durante gli anni 60. Sebbene i primi tentativi di sviluppo fossero finalizzati all’impiego militare, la tecnologia laser ha la sue maggiori applicazioni in campo civile. I primi usi pratici sono stati quelli nel settore medico, infatti, e solo a partire dalla seconda metà degli anni ‘70 i laser sono diventati di uso comune negli strumenti di misura e nei dispositivi “ottici”, come i lettori CD e DVD.
In ambito industriale manifatturiero il laser è adoperato già da molti anni per il taglio di materiali, dal legno al metallo, ma nel campo degli elettroutensili hobbistici è usato soprattutto come sistema di guida ottica per l’esecuzione di tagli precisi, oppure negli strumenti di misura come telemetri, distanziometri e livelle laser. Di recente, però, sono state introdotte speciali apparecchiature che sfruttano il laser per rimuovere ruggine e vernici dalle superfici metalliche.
Il laser è ampiamente usato anche per la saldatura del metallo e del vetro, ma soltanto nel settore industriale. A differenza di altre tecnologie all’avanguardia, però, quella laser è l’unica ad aver conosciuto un’ampia diffusione anche in ambito domestico.
La tecnologia Water Jet
Questa tecnologia di taglio ad acqua esiste in due varianti specifiche: Water Jet Machining e Abrasive Water Jet Machining. Entrambe le metodologie rientrano nella categoria delle “lavorazioni non convenzionali”, come vengono appunto definiti i processi tecnologici apparsi negli ultimi 50 anni grazie al progresso tecnico.
Le macchine da taglio ad acqua pura, oppure ad acqua mista a particelle abrasive, sfruttano appunto l’emissione di un getto d’acqua ad altissima pressione, fino a 7.000 bar, e sono in grado di tagliare qualsiasi tipo di materiale fino a uno spessore massimo di 350 millimetri senza alterarli o danneggiarli e con un elevato grado di finitura per quanto concerne la qualità dei bordi tagliati.
Come nel caso specifico della saldatura laser, però, anche il taglio ad acqua è adoperato esclusivamente in ambito industriale, sia a causa dell’elevata pericolosità per gli operatori sia per l’elevata emissione sonora provocata dal getto d’acqua.
Gli ultrasuoni
Anche se in campo civile la loro maggiore applicazione è circoscritta perlopiù al settore medico ed estetico, nonché alla realizzazione di deumidificatori e dispositivi per scacciare i topi e altre specie dannose per l’uomo, gli ultrasuoni sono adoperati anche in ambito industriale come metodo di saldatura. La saldatura a ultrasuoni viene praticata sia sui materiali plastici sia su quelli metallici, e permette di esercitare un controllo non distruttivo dei cordoni di saldatura.
Il principio di funzionamento è semplice, le zone del materiale da saldare vengono avvicinate e poi messe a contatto con un sonotrodo, cioè un parallelepipedo metallico che scarica gli ultrasuoni sui pezzi da saldare e li mette in vibrazione generando un fortissimo attrito. Quest’ultimo, a sua volta, fonde le parti a contatto unendole insieme.
La robotica
Un buon esperto utensili tiene d’occhio soprattutto le ultime innovazioni nel campo della robotica, perché tra le diverse tecnologie introdotte negli ultimi 50 anni, questa è l’unica che sta avendo un forte impatto nell’ambito del fai da te e nel settore hobbistico. Come accennato prima, l’automazione è stata introdotta nelle fabbriche più di 50 anni fa ormai, e attualmente la maggior parte dei processi di fabbricazione nelle catene di montaggio è svolto dai robot, come dimostra anche questo recente articolo del Sole 24 Ore.
Da qualche anno a questa parte, però, grazie all’introduzione di software specifici e alla comparsa della piattaforma standardizzata di prototipazione rapida Arduino, la robotica è arrivata praticamente alla portata anche dei semplici appassionati di elettronica e fai da te.
Basta infatti possedere un computer e acquisire software e hardware specifici, infatti, per avere modo di trasformare dei semplici elettroutensili come router, trapani e fresatrici in macchine a controllo numerico computerizzato; di conseguenza molti hobbisti sono stati in grado di automatizzare i processi di lavorazione e sono diventati in grado di affrontare produzioni in serie anche in ambito domestico.
