La lavorabilità degli acciai legati dipende in modo critico dal loro tenore di lega e dal trattamento termico applicato. L'acciaio legato, che può avere un tenore di lega superiore al 5% nelle varianti fortemente legate, rappresenta la spina dorsale della produzione meccanica moderna, richiedendo competenze specifiche e processi avanzati per la tornitura di precisione.
Gli acciai fortemente legati impongono requisiti supplementari di resistenza alla deformazione plastica e robustezza del tagliente, specialmente quando la durezza supera i 450 HB. Per la tornitura di acciai con durezza compresa tra 55 e 65 HRC, si utilizzano preferibilmente qualità in nitruro di boro cubico (CBN), che rappresentano un'alternativa economica ed efficace alla rettifica.
Parametri operativi e gestione del truciolo
Nella tornitura, il controllo del truciolo è fondamentale per preservare la qualità della superficie e la durata dell'utensile. Per rompere e indirizzare correttamente il truciolo, è consigliabile puntare al massimo avanzamento possibile. È necessario lavorare a velocità di taglio elevate per evitare la formazione di tagliente di riporto, fenomeno che può incidere negativamente sulla finitura superficiale e sull'integrità del pezzo.
La forma del truciolo varia significativamente al variare di:
- Profondità di taglio
- Angolo di attacco (o di registrazione)
- Avanzamento
- Tipo di materiale del pezzo
- Geometria dell'inserto
Truciolo lungo in tornitura - Tornitura con oscillazione
Strategie per acciai inossidabili e superleghe
L'acciaio inossidabile, in particolare quello austenitico, è noto per la sua tendenza all'incollamento. Per ridurre la craterizzazione e la deformazione plastica, è essenziale utilizzare il refrigerante e selezionare il più grande raggio di punta possibile. Per gli acciai inossidabili duplex, super-duplex o hyper-duplex, l'utilizzo di utensili con adduzione interna di refrigerante, preferibilmente di precisione, è raccomandato per un miglior controllo del truciolo.
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Per quanto riguarda le superleghe resistenti al calore (HRSA) e le leghe di titanio, caratterizzate da una scarsa lavorabilità, si applicano criteri specifici:
| Materiale | Qualità inserti consigliate | Note tecniche |
|---|---|---|
| Superleghe HRSA | Ceramica e PVD | Utilizzare refrigerante elevato e direzionato |
| Leghe di Titanio | Non rivestite e PVD | Attenzione all'usura ad intaglio |
Selezione dell'utensile e ottimizzazione
La scelta della geometria dell'inserto è determinata dall'operazione da eseguire. Gli inserti romboidali sono ideali per la tornitura longitudinale esterna e la profilatura, grazie alla loro versatilità. Per la sfacciatura o intestazione, si prediligono inserti con angoli molto aperti (75-90 gradi). Gli angoli di spoglia superiore, o angolo gamma, devono essere scelti con attenzione: solitamente positivo per migliorare la robustezza e la finitura superficiale, mentre l'angolo negativo è preferibile in condizioni di taglio gravose.
Un criterio di usura alquanto comune negli acciai legati è la craterizzazione e l'usura sul fianco. Per ottimizzare il tempo-ciclo e la produttività, la combinazione tra qualità dell'inserto, materiale da lavorare, geometria e percorso utensile deve essere attentamente pianificata. La tornitura interna (barenatura) richiede una gestione ancora più rigorosa dell'evacuazione del truciolo, dove la forza centrifuga può spingere i residui verso le pareti del foro, compromettendo la finitura; l'impiego di un efficiente sistema di refrigerazione resta dunque il metodo più affidabile per garantire la conformità dimensionale del pezzo.
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