La lavorazione per asportazione di truciolo è una tecnica di fabbricazione che prevede la rimozione di materiale da un pezzo grezzo per ottenere la forma desiderata. Questo processo viene eseguito utilizzando utensili da taglio che possono essere montati su macchine utensili come torni, fresatrici, trapani e rettificatrici. Anche gli utensili per asportazione truciolo possono essere ricondizionati. Grazie al processo di riaffilatura è infatti possibile allungare la vita di punte, frese, maschi e altri utensili e riportarli alle prestazioni iniziali, con un risparmio anche dell’85% rispetto all’acquisto del nuovo.
Che cos'è la lavorazione per asportazione di truciolo?
Ogni applicazione ha le sue particolarità e ogni materiale lavorato richiede differenti proprietà dell'utensile impiegato. La precisione e la qualità superficiale ottenute tramite questi processi li rendono essenziali in molte industrie, tra cui l'automotive, l'aerospaziale e la manifatturiera. Fanno parte di questa categoria operazioni come tornitura, fresatura, foratura, alesatura, filettatura.
Processi Fondamentali nell'Asportazione Truciolo
- La tornitura è un processo di lavorazione in cui il pezzo viene fatto ruotare mentre un utensile da taglio viene fatto avanzare lungo la superficie del pezzo. Questo processo è ideale per la produzione di parti cilindriche e coniche.
- La foratura è un processo di lavorazione utilizzato per creare fori cilindrici nel materiale utilizzando un utensile da taglio chiamato punta.
- La rettifica è un processo di finitura utilizzato per ottenere una superficie molto liscia e dimensioni precise attraverso l'abrasione con una mola.
L'Importanza e i Vantaggi della Riaffilatura degli Utensili
L'affilatura degli utensili ha un costo, anche in termini di tempo e risorse umane coinvolte nella sua gestione. Tuttavia, il processo di riaffilatura è un investimento che ripaga, consentendo di ottenere un risparmio anche dell’85% rispetto all’acquisto del nuovo.
L'Ing. Davide Osti, Product Manager Cutting Tools di Hoffmann Italia, spiega che indicativamente la riaffilatura è più conveniente rispetto all’acquisto del nuovo in caso di utensili più grandi, dal diametro dieci in su, mentre potrebbe non valer la pena per quelli più piccoli. Tuttavia, a livello di impatto ambientale il ragionamento cambia: quando costo di riaffilatura e costo di acquisto del nuovo sono simili, è meglio riaffilare e utilizzare le materie prime in modo efficiente, senza sprechi.
Aziende come Hoffmann Group hanno reso il servizio di riaffilatura utensili estremamente facile da gestire, facilitando l'adozione di queste pratiche virtuose.
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Utensili Specifici e Loro Preparazione
L'industria offre soluzioni avanzate per la preparazione degli utensili. Ad esempio, sono disponibili inserti grezzi con sovrametallo da rettificare per le applicazioni di fresatura e tornitura. Grazie a team dedicati alla progettazione ed esecuzione degli stampi, è possibile fornire tutte le principali tipologie di inserti a fissaggio meccanico richiesti dal mercato, anche con esecuzioni di cross pressing e cross hole.
Si offrono anche grezzi presagomati a disegno per la realizzazione di frese integrali in Metallo Duro di grandi dimensioni o con sagome speciali. Questo tipo di prodotto viene progettato e realizzato in completa collaborazione con il cliente, in modo da minimizzare le successive lavorazioni di affilatura.
Che cosa è il metallo duro e Widia?? Punta in metallo duro o HSS??
Parametri Critici e Tecniche di Affilatura Avanzate
Sull'affilatura di utensili si sono versati fiumi di inchiostro e non a caso. Un aspetto cruciale riguarda gli inserti in metallo duro degli utensili troncatori, dove è di fondamentale importanza la gola a "u" che hanno perché fa in modo che la superficie di taglio sia leggermente tangente alla circonferenza del pezzo. Questa particolare geometria è stata fortemente risolutiva in molte applicazioni, evitando operazioni potenzialmente pericolose.
È importante considerare la presenza del canalino, detto "angolo di spoglia superiore". Se assente, l'utensile può lavorare solo materiali a truciolo corto, come ghisa, ottone o bronzo. Per gli utensili di Widia, occorre fare una premessa: essi necessitano di un'alta velocità di taglio. Per l'acciaio, ad esempio, si parla di 150 Mt/min, da cui si ricava il numero di giri del pezzo.
È consigliabile un angolo di spoglia sulla parte superiore che consenta di ottenere un truciolo lungo ma molto avvolto, simile a una molla. Alla fine dell'affilatura, si smussa l'angolo di 0.2mm x 45 gr. di D. 40. A questo punto, si fa partire il mandrino e si regola l'avanzamento in modo tale che il truciolo si rompa. Per far questo, si mette prima un avanzamento leggero che faccia il truciolo lungo e poi si cresce gradatamente finché il truciolo non si rompe. Questo processo è efficace fino a 3mm, con un avanzamento di 0.3/giro.
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Velocità di Taglio Ottimale per Materiali Comuni
Per ottimizzare le prestazioni, è fondamentale considerare la velocità di taglio specifica per ogni materiale. Il grafico sopra menzionato mostra la velocità di taglio ottimale per diversi materiali comunemente lavorati, come acciaio, alluminio e ghisa. Ecco una tabella indicativa:
| Materiale | Velocità di Taglio Indicativa (m/min) | Note |
|---|---|---|
| Acciaio (con utensili Widia) | 150 | Per ottimizzare la rottura del truciolo |
| Alluminio | Variabile (spesso più alta) | Richiede alte velocità e affilature specifiche |
| Ghisa | Variabile | Lavorazione a truciolo corto, minor richiesta di angolo di spoglia superiore |
Applicazioni Industriali e Innovazione
Le lavorazioni per asportazione di truciolo trovano applicazione in molti settori, tra cui:
- Industria Automobilistica: Produzione di componenti motore, alberi, ingranaggi e strutture.
- Industria Aerospaziale: Lavorazione di parti strutturali, turbine e componenti di precisione.
- Manifattura Generale: Produzione di utensili, stampi, parti di macchine e attrezzature.
Le lavorazioni per asportazione di truciolo rappresentano una tecnologia essenziale per le aziende che desiderano produrre componenti di alta precisione e qualità. L'adozione di macchine utensili avanzate e tecniche di lavorazione innovative può migliorare significativamente l'efficienza produttiva, ridurre i tempi di ciclo e abbassare i costi operativi.
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