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09/08/2007 Lavami, ma non bagnarmi La necessità di impiego di lubrorefrigeranti nell’asportazione truciolo

Lavorazione ad umido o a secco? È questa la domanda che ci si pone frequentemente nel contesto dei processi di asportazione truciolo. La lavorazione a secco è auspicabile, ma non si può impiegare per tutti i materiali dei pezzi in lavorazione. Resta pertanto la lavorazione ad umido dove per la lubrorefrigerazione si applicano emulsioni e/o olio. Il problema: i lubrorefrigeranti ad elevate temperature comportano reazioni chimiche, inoltre lo smaltimento del truciolo sporco e dei liquidi richiede ulteriore tempo e denaro. Da anni CERATIZIT offre soluzioni per ridurre la quantità di lubrorefrigerante o addirittura per la lavorazione a secco.

Decollare con l’industria aerospaziale: la lavorazione di alluminio con lubrorefrigerazione minimale
La riduzione delle quantità di lubrorefrigerante nel campo della lavorazione dell’alluminio è cominciata circa vent’anni fa. A tale proposito è stata determinante la decisione dell’industria aerospaziale, che fu la prima ad adottare la lubrorefrigerazione minimale. Allora la miscela aria-olio, chiamata anche aerosol, veniva spruzzata in direzione del tagliente. Il promettente risultato erano trucioli quasi secchi, un consumo di lubrorefrigerante estremamente basso ed elevate velocità di taglio unitamente ad un livello accettabile di durata utile.

CERATIZIT è uno dei fornitori principali per utensili HSC nell’industria aerospaziale. Per quanto riguarda lo sviluppo di questi utensili si trattava prima di tutto di lavorare i componenti realizzati con resistenti leghe di alluminio applicando la lubrorefrigerazione minimale. Il risultato: è possibile applicare gli utensili nella lavorazione ad umido, nella lubrorefrigerazione minimale e nella lavorazione a secco. I sistemi CERATIZIT HSC/HPC19 e HSC11 al giorno d’oggi sono considerati dei punti d’orientamento per la fresatura ad elevate prestazioni ed elevata velocità.

Resistenza all’usura, resistenza al calore, tenacità: HyperCoat C nella lavorazione di acciaio e ghisa
La tornitura a secco di acciaio con elevata velocità costituiva un’ulteriore grande sfida. I maggiori problemi da affrontare erano le elevate temperature durante la lavorazione (nell’area del tagliente ammontano fino a 1200°C (!)) e l’adesione del materiale del pezzo sull’inserto e intorno al tagliente. Per ridurre la tendenza alla deformazione plastica del metallo duro in presenza di temperature così elevate il reparto di ricerca della CERATIZIT ha sviluppato composizioni speciali di metallo duro con un basso contenuto di legante di cobalto e un contenuto maggiore di carburi cubici tipo TaC, NbC, TiC e ZrC. Queste sono state combinate con gradienti speciali nelle zone periferiche del substrato del metallo duro (ad esempio nelle qualità di M.D. CTC1110, CTC1115 e CTC1125). La nuova qualità di M.D. CTC1130 dell’innovativa serie HyperCoat C, in particolare, è caratterizzata da una speciale morfologia superficiale che rende possibile una significativa riduzione del lubrorefrigerante nel campo P30, perché qui la tendenza all’incollamento è stata notevolmente ridotta.

Gli scontrosi: superleghe e titanio
I materiali come l’acciaio ad alto legante, le superleghe e in particolare il titanio rifiutano tutt’oggi la lavorazione a secco. Non è nemmeno possibile ridurre la quantità del lubrorefrigerante. Pertanto occorre analizzare l’incollamento del truciolo e la sua evacuazione come anche le reazioni chimiche tra materiale da taglio e pezzo lavorato. Per la produzione di componenti in titanio viene applicato un utensile specificamente adeguato allo scopo. Grazie ai grandi vani truciolo e fori per l’uscita del lubrorefrigerante ottimizzati, ai canalini formatruciolo dalla forma specifica e alla nuova qualità di M.D. CTP5240 della serie innovativa HyperCoat P si sono raggiunti enormi aumenti di prestazione e quindi anche di volume truciolo nella lavorazione ad umido.

Decisamente sì e no
Lavorazione a secco? La risposta è: sì e no. Ci sono impieghi che hanno un grande successo utilizzando la lavorazione a secco. Ciò nonostante esistono impieghi per i quali la refrigerazione e la lubrificazione rimarranno indispensabili anche nel futuro più immediato. I produttori e fornitori di utensili quindi dovranno sviluppare insieme ulteriori soluzioni.