Le pinze di serraggio sono componenti fondamentali nel mondo delle macchine utensili, essenziali per fissare gli utensili con precisione e sicurezza. Comprendere il loro funzionamento, le diverse tipologie e le corrette pratiche di manutenzione è cruciale per ottimizzare le lavorazioni e prolungare la vita degli utensili.
Che cos'è una Pinza di Serraggio?
Una pinza di serraggio è simile a un mandrino in quanto applica una forza di serraggio attorno a un utensile, mantenendolo in posizione. La differenza sta nel fatto che la forza di serraggio viene applicata uniformemente grazie alla formazione di un collare attorno al gambo dell'utensile. La pinza presenta delle fessure nel corpo che formano delle flessioni. Quando la pinza viene serrata, la molla conica comprime il manicotto flessibile, bloccando l'albero dell'utensile.
La compressione uniforme garantisce una distribuzione omogenea della forza di serraggio, con conseguente utensile autocentrato e ripetibile e minore eccentricità. Le pinze di serraggio hanno anche una minore inerzia, il che si traduce in velocità più elevate e fresatura più precisa. Forniscono un centraggio perfetto ed eliminano la necessità di un portautensili a bloccaggio laterale che spinge l'utensile lateralmente rispetto al foro, causando uno squilibrio.
Tipi di Pinze di Serraggio
Esistono due tipi di pinze di serraggio: quelle per il fissaggio del pezzo e quelle per il fissaggio dell'utensile. L'ampia gamma di opzioni include soluzioni come le pinze ER, le pinze TG, le pinze per maschiatura Bilz, i manicotti idraulici Schunk e i manicotti per liquido refrigerante. A seconda dell’utilizzo, esistono diversi tipi di pinze per frese che si distinguono per grandezza e caratteristiche.
Pinze ER (Collettori ER)
Le pinze ER sono le pinze più popolari e ampiamente utilizzate nel settore. Sviluppate da Rego-Fix nel 1973, il nome deriva dalla già nota pinza E-collet, con la prima lettera del marchio Rego-Fix. Queste pinze sono prodotte in una serie che va da ER-8 a ER-50, dove ogni numero si riferisce al diametro del foro in millimetri o indica la misura del cono e il diametro massimo del gambo che ogni modello può contenere. Le pinze ER hanno un vastissimo campo di impiego, dalla falegnameria alla meccanica.
Leggi anche: Caratteristiche e utilizzo delle pinze per fresatrici
Queste pinze sono utilizzate esclusivamente con utensili dotati di albero cilindrico, come frese, punte da trapano, frese per filettature, maschi, ecc. Le pinze ER presentano alcuni chiari vantaggi rispetto ai tradizionali portaviti di fissaggio:
- La concentricità è molto inferiore, il che prolunga la durata dell'utensile.
- Una maggiore rigidità garantisce una migliore finitura superficiale.
- Migliori capacità di resistenza alla sgrossatura grazie alla maggiore rigidità.
- Foro autocentrante.
- Migliore bilanciamento per la fresatura ad alta velocità.
- Trattiene l'utensile in modo più sicuro.
Le pinze ER sono realizzate in acciaio e utilizzate su tutte le macchine utensili che utilizzano utensili in rotazione (fresatrici, fresatrici a controllo numerico, centri di lavoro, alesatrici, trapani, avvitatori) sia sulle macchine utensili dove abbiamo il pezzo in rotazione (torni paralleli, torni automatici, torni a controllo numerico). La dimensione della pinza dipende dalla potenza della fresa verticale. A seconda del modello e del produttore, la forma del mandrino a pinza per la fresa verticale può variare tecnicamente. Le pinze per frese hanno una durata di circa tre mesi se utilizzate quotidianamente.
Varianti Specifiche delle Pinze ER
Le pinze ER si dividono in diverse tipologie per soddisfare specifiche esigenze di lavorazione:
- Pinze ER standard
- Pinze ER ultra precise (ERUP): hanno una precisione di 0,005mm e sono raccomandate per le lavorazioni che richiedono alti numeri di giri e quando è necessario che l’accoppiamento mandrino/utensile sia perfetto per ridurre al minimo lo sbilanciamento dell’utensile.
- Pinze ER a tenuta stagna (ERTS): sono raccomandate per le lavorazioni in presenza di liquidi lubrificanti come nel caso di lavorazione dei metalli, vetro, marmi.
- Pinze per maschiatura rigida: hanno la particolarità di avere all’interno una cava quadra con la misura del maschio utilizzato. Questa caratteristica consente di resistere alle torsioni facilmente e permettere agevolmente la maschiatura.
Le pinze ER08, ER11, ER16, ER20, ER25, ER32 ed ER40 si differenziano per il diametro minimo e massimo dell'utensile che può essere montato. I diametri delle pinze vanno da 8.5 per le ghiere ER08 fino a 41mm per le ER40. Per esempio, per serrare una fresa con gambo da 8 mm su una fresatrice, si utilizzerà una pinza ER della serie appropriata (ad esempio, ER25) con il diametro specifico per l'utensile da 8 mm.
IN QUALE DIREZIONE FRESARE? - Guida alla falegnameria per Negati
Oltre ad essere vendute singolarmente in base alla misura richiesta, è possibile trovare set con serie di pinze in valigetta o zoccolo, come le Serie pinze ER25 LTF, una pratica e comoda soluzione per poterle posizionare sopra il banco di lavoro ed avere a portata di mano tutte le misure necessarie.
Leggi anche: Scopri le pinze di serraggio per fresatura
Pinze TG (Tremendous Grip)
Le pinze TG (Tremendous Grip) sono state sviluppate dalla Erickson Tool Company. Hanno una conicità di 4 gradi, molto inferiore rispetto alle pinze ER che hanno una conicità di 8 gradi. Per questo motivo, la forza di presa delle pinze TG è maggiore rispetto a quella delle pinze ER. Le pinze TG hanno anche una lunghezza di presa molto maggiore, che si traduce in una superficie di presa più ampia.
D'altro canto, sono più limitate nella gamma di retrattilità del gambo. Ciò significa che potrebbe essere necessario acquistare più pinze rispetto alle pinze ER per poterle utilizzare con la propria gamma di utensili. Grazie alla maggiore tenuta delle pinze TG, che aderiscono agli utensili in metallo duro in modo molto più saldo rispetto alle pinze ER, sono ideali per fresatura, foratura, maschiatura, alesatura e barenatura.
Sono disponibili in diverse misure, come TG100 e TG150. Lo standard originale ERICKSON prevede una rastrematura con angolo di inclusione di 8° e una precisione di progettazione standard secondo DIN6499. Le impugnature sul dorso si rastremato per garantire velocità di avanzamento e precisione massime.
Pinze per Maschiatura a Cambio Rapido
Le pinze di serraggio a cambio rapido Bilz sono ideali per sistemi di maschiatura sincroni che utilizzano portamaschi rigidi o portamaschi a tensione e compressione, consentendo di cambiare e fissare i maschi in pochi secondi. Il maschio si innesta sulla base quadrata e viene bloccato saldamente dal meccanismo di bloccaggio. Il foro della pinza è dimensionato in base al diametro dell'utensile, con attacco quadro per la massima precisione.
Grazie alle pinze di serraggio a cambio rapido Bilz, i tempi di sostituzione dei maschi si riducono notevolmente. Nelle linee di trasferimento e nelle macchine per applicazioni speciali, il risparmio sui costi può essere significativo. Le pinze per maschiatura Bilz sono disponibili in tre misure: #1, #2 e #3.
Leggi anche: Fresatrice Elettrica: Guida Dettagliata
I vantaggi principali di queste pinze includono:
- Design a sgancio rapido che riduce al minimo i tempi di inattività della macchina.
- Cambio utensile più rapido dell'adattatore, con conseguente riduzione dei tempi di inattività.
- Prolungamento della durata degli utensili.
- Basso attrito, minore usura e minore manutenzione richiesta.
- Nessun slittamento o torsione del rubinetto nell'adattatore.
Manicotti Idraulici
Le boccole intermedie, o boccole idrauliche, utilizzano la pressione idraulica fornita da un mandrino idraulico per comprimere la boccola attorno al gambo dell'utensile. Permettono di estendere i diametri del gambo dell'utensile utilizzabili da 3 mm a 25 mm per un singolo portautensili idraulico.
Tendono a controllare meglio l'eccentricità rispetto ai mandrini a pinza e offrono caratteristiche di smorzamento delle vibrazioni per migliorare la durata dell'utensile e la finitura del pezzo. Il vero vantaggio è il loro design sottile, che consente maggiore spazio libero attorno ai pezzi e alle attrezzature rispetto ai mandrini a pinza o ai mandrini meccanici per fresatura.
Le boccole per mandrini idraulici sono disponibili in due varianti: a tenuta stagna e a flusso laminare. Nella versione a tenuta stagna, il liquido refrigerante viene forzato a circolare attraverso l'utensile, mentre nella versione a flusso laminare crea canali di raffreddamento periferici all'interno della boccola.
Guarnizioni per il Liquido di Raffreddamento
Le guarnizioni di tenuta del liquido di raffreddamento impediscono la perdita di refrigerante e di pressione su utensili e portautensili con passaggi interni per il refrigerante, come punte da trapano, frese, maschi, alesatori e mandrini a pinza. Applicando la massima pressione del refrigerante direttamente sulla punta di taglio, è possibile raggiungere facilmente velocità e avanzamenti più elevati e una maggiore durata dell'utensile.
L'installazione è rapida e semplice, senza tempi di inattività e non sono necessarie chiavi o componenti speciali. Una volta installata la guarnizione, si noterà la pressione costante che viene emessa. Gli utensili funzioneranno al massimo delle prestazioni senza alcun effetto negativo sulla precisione o sulla capacità di serraggio.
Queste guarnizioni offrono numerosi vantaggi:
- Utilizzano il gruppo del nasello esistente.
- Mantengono la pinza libera da sporco e trucioli, particolarmente utile per prevenire trucioli ferrosi e polvere durante la fresatura del ferro.
- Non richiedono che gli strumenti si estendano completamente attraverso la pinza per sigillare.
- Sono da utilizzare con punte da trapano, frese, maschi e alesatori.
- Sono disponibili misure compatibili con la maggior parte dei sistemi di pinze di serraggio.
Suggerimenti per l'Uso e la Manutenzione delle Pinze di Serraggio
Per garantire prestazioni ottimali e prolungare la durata delle pinze e degli utensili, è fondamentale seguire alcune buone pratiche di manutenzione:
- Ispezione regolare: Le pinze di serraggio e i dadi del mandrino sono componenti soggetti a usura e la loro sostituzione è molto meno costosa rispetto a quella del portautensili. Verificate la presenza di abrasioni e graffi sulla pinza, che indicano che ha ruotato all'interno del mandrino. Allo stesso modo, controllate il foro interno per individuare lo stesso tipo di usura, che indica la rotazione di un utensile all'interno della pinza. Se notate tali segni, bave sulla pinza o scanalature di qualsiasi tipo, è probabilmente il momento di sostituire la pinza.
- Pulizia accurata: Mantieni pulito il mandrino. Detriti e sporcizia incastrati nel foro del mandrino possono causare un'eccessiva eccentricità e impedire al mandrino di afferrare saldamente l'utensile. Pulisci tutte le superfici del mandrino e degli utensili con uno sgrassatore o WD40 prima di assemblarli. Assicurati di asciugare accuratamente. Utensili puliti e asciutti possono raddoppiare la forza di tenuta del mandrino. Le pinze di serraggio industriali devono essere pulite dopo l'uso con un prodotto per la cura dell'utensile per proteggerlo dalla corrosione.
- Corretto inserimento dell'utensile: Assicurati che l'utensile sia inserito abbastanza in profondità nella pinza. In caso contrario, avrai un'eccentricità maggiore. In genere, è consigliabile utilizzare almeno due terzi della lunghezza della pinza.
- Manipolazione corretta: Le pinze non devono mai essere aperte con la forza per evitare danni.