Il mondo degli inserti per tornitura è immenso, soprattutto se si considera come il mercato non sia limitato ai modelli e alle geometrie standard, ma comprenda anche una varietà letteralmente infinita di inserti per tornitura su disegno realizzati interamente su misura. Nel processo di tornitura, come sappiamo, il pezzo da lavorare ruota, mentre l’utensile avanza in modo rettilineo: durante tale processo, l’inserto penetra nel materiale e asporta trucioli, riducendo il pezzo alla geometria e alle dimensioni richieste.
Che cos'è l'inserto in metallo duro?
Gli inserti vengono normalmente denominati, collettivamente, come inserti “in metallo duro”. Normalmente la miscela di polveri che viene utilizzata per realizzare gli inserti per tornitura contiene particelle dure di carburo di Tungsteno e altre di carburo di Titanio, Tantalio o Niobio; queste sono tenute insieme da un metallo legante, che normalmente è il Cobalto. Tutte queste componenti vengono compattate ad altissime pressioni, e sottoposte a sinterizzazione per alta temperatura in uno stampo ad alta precisione; a seguire, gli inserti così ottenuti vengono profilati e smussati, ed eventualmente rettificati con mole diamantate per le tolleranze più stringenti.
Rivestimenti tecnologici: CVD e PVD
Nonostante il metallo duro esibisca di per sé ottime caratteristiche e proprietà meccaniche, gli inserti per tornitura sono sottoposti a tali sollecitazioni che è necessario sfruttare materiali dalle caratteristiche assolutamente uniche. La sigla CVD indica che il rivestimento è stato applicato per Deposizione Chimica mediante Vapore. Si tratta di rivestimenti cosiddetti ad alto spessore, che nel caso specifico significa fino ai 20 micron.
A differenza della precedente, la sigla PVD indica una Deposizione Fisica mediante Vapore, e comporta un rivestimento a basso spessore, ossia compreso fra i 3 e i 6 micron complessivi, di Nitruri di Titanio e Alluminio. In questa procedura gli inserti vengono caricati in un’apposita camera, sulle cui pareti ci sono dei target composti dei metalli da usare per il rivestimento, che vengono portati a ionizzazione tramite incremento della temperatura fino a circa 500°.
STS - Rivestimenti PVD per Componenti_Settore Packaging & Automation
Quando evitare i rivestimenti
Nonostante quanto abbiamo detto dell’importanza e dei vantaggi dei rivestimenti, esiste una serie di lavorazioni per le quali si devono preferire inserti che non ne presentino. Si tratta delle lavorazioni che richiedono un’estrema affilatura del tagliente; qualsiasi rivestimento, infatti, inevitabilmente causa un microscopico arrotondamento del tagliente, andando a compromettere la perfezione del filo.
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Il sistema di codifica ISO
Per evitare decisioni errate, gli inserti sono standardizzati secondo una norma internazionale. La norma ISO indica grandezza, forma, fissaggio, tipo di materiale e rivestimento. Il codice ISO può contenere fino a dodici cifre. Solo le prime sette posizioni però contengono informazioni obbligatorie. La selezione dell’inserto da tornitura rappresenta una delle decisioni più critiche nel processo di asportazione truciolo. Un inserto correttamente scelto garantisce produttività elevata, finiture superficiali conformi alle specifiche, vita utensile ottimale e costi per pezzo contenuti.
| Posizione | Significato | Descrizione |
|---|---|---|
| 1 | Forma | Sagoma geometrica (es. C, D, R, S, T, V, W) |
| 2 | Angolo di spoglia | Inclinazione del tagliente |
| 3 | Classe di tolleranza | Precisione dimensionale |
| 4 | Caratteristiche costruttive | Foro e rompitruciolo |
| 5-6 | Dimensioni | Lunghezza del lato o diametro |
Criteri di selezione geometrica
La geometria dell’inserto e della qualità di metallo duro sono complementari. Per la sgrossatura si raccomanda una combinazione di grande profondità di taglio ed elevata velocità di avanzamento. Un grande angolo di punta è stabile, richiede una maggiore potenza della macchina, d’altro canto però è adatto anche per elevati avanzamenti. Scegliete la grandezza dell’inserto in base al tipo di lavorazione e allo spazio disponibile per l’utensile durante la lavorazione. Un inserto di grandezza maggiore offre una maggiore stabilità.
Il raggio di punta (RE) è un fattore di grande importanza nelle operazioni di tornitura. La relazione tra il raggio di punta e la profondità di taglio incide sulla tendenza alle vibrazioni. Un raggio di punta piccolo è ideale per basse profondità di taglio, riduce le vibrazioni e assicura un buon controllo truciolo. Il tagliente però risulta meno stabile rispetto a un inserto con un raggio di punta grande che consente un elevato avanzamento combinato con un’elevata sicurezza del tagliente.
Tipologie di lavorazione
- Tornitura interna: l’inserto opera dentro un pezzo, che risulta dunque cavo.
- Sgrossatura: la robustezza del tagliente e il raggio di punta grande consentono profondità di taglio e avanzamenti elevati.
- Finitura: spesso è sufficiente una grandezza minore dell'inserto per garantire la qualità superficiale richiesta.
Gli inserti offrono un vantaggio importante rispetto ad altri utensili di asportazione truciolo: quando un tagliente è usurato, viene semplicemente girato l’inserto per usare un tagliente ancora non utilizzato; non occorre riaffilare.
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