La lavorabilità è una qualità che indica tipicamente la relativa difficoltà coinvolta nella lavorazione di un materiale. Un materiale con una buona lavorabilità è solitamente facile da tagliare o lavorare, non provoca un’usura eccessiva degli utensili che vengono utilizzati su di esso e accetta una finitura senza sforzi eccessivi. Quando un materiale ha tutte queste qualità, viene spesso definito lavorazione libera. Uno svantaggio spesso inerente ai materiali a lavorazione libera è che possono risentirne in termini di prestazioni e usura. I progressi nell’ingegneria possono migliorare la progettazione degli utensili per aumentare la lavorabilità dei materiali che offrono anche prestazioni elevate.
Il processo per determinare la lavorabilità di un dato materiale può essere abbastanza complesso. Possono essere presi in considerazione molti fattori, come le qualità fisiche del materiale e le condizioni e le proprietà del macchinario di taglio. Fattori come la resistenza alla trazione e allo snervamento, la durezza e la microstruttura possono essere tutti importanti. In genere, i materiali con un’elevata resistenza alla trazione e allo snervamento offrono prestazioni elevate ma sono anche difficili da lavorare. Alcuni strumenti per la lavorazione dei metalli possono anche offrire vantaggi che possono rendere un particolare materiale più facile da lavorare.
Poiché un tale numero di variabili può influire sulla lavorabilità di un materiale, in genere vengono eseguite valutazioni individuali per ogni lavoro. È possibile utilizzare diverse metodologie per determinare se un materiale sarà a lavorazione libera, comprese quelle che stimano la durata dell’utensile, determinano la quantità di energia consumata o si riferiscono alla finitura superficiale. Le valutazioni basate sugli strumenti di solito dipendono dal tipo di dispositivi di taglio che sarà necessario utilizzare o dalla velocità con cui tenderanno a usurarsi. I metodi di finitura superficiale in genere implicano la determinazione della facilità con cui un materiale accetterà una finitura.
Per dare un’idea generale di quanto possano essere difficili da lavorare determinati materiali, possono essere disponibili valutazioni di lavorabilità. Un sistema potrebbe assegnare un valore del 100% a un particolare tipo di acciaio, rendendolo effettivamente uno standard in base al quale gli altri possono essere giudicati. In un sistema come questo, i materiali con un rating inferiore al 100% sarebbero difficili da lavorare, mentre quelli con percentuali sostanzialmente più elevate potrebbero essere considerati lavorazione libera.
È possibile utilizzare diverse tecniche per migliorare la lavorabilità, in genere alterando il materiale o il processo di taglio. Alcuni tipi di acciai possono essere considerati a lavorazione libera, mentre altri acciai a basso tenore di carbonio possono essere teneri e difficili da lavorare. L’alluminio è un altro materiale che può essere più facile da lavorare a seconda della sua composizione, poiché alcune leghe sono rese intenzionalmente più fragili per questo scopo. Altri materiali, come i termoplastici, possono essere più facili da lavorare con attrezzature che includono lubrorefrigerante, mentre la gomma viene tipicamente lavorata utilizzando anidride carbonica liquida o altri refrigeranti a bassa temperatura.