Superleghe resistenti al calore: taglio efficiente e durata utensili

Con la diffusione delle superleghe resistenti al calore (acciaio inossidabile, Inconel, titanio…) aumenta anche il rischio che l’utensile scivoli o si sfili dal sui supporto durante la la lavorazione. Questi metalli sono caratterizzati da leggerezza, durezza e resistenza alla corrosione, ma risultano anche molto difficili da lavorare. Ecco alcune informazioni utili all’usura degli strumenti per selezionare il portautensile più adatto alle proprie esigenze.

Qualche considerazione

Accade più spesso di quanto si possa immaginare, e quando accade le conseguenze hanno un costo non indifferente; ci stiamo riferendo a quando l’utensile si sfila dal portautensile nel bel mezzo di una lavorazione, come ad esempio durante la fresatura di un blisk. La tendenza attuale nelle officine prevede l’utilizzo sempre più diffuso di superleghe resistenti al calore (HRSA) rispetto al tradizionale alluminio, poiché la loro struttura e caratteristiche si rivelano perfette per l’industria aerospaziale: sono leggere e allo stesso tempo robuste e resistenti alla corrosione, in grado di soddisfare i requisiti di rigidità e durevolezza per motori e componenti strutturali e richiedono l’utilizzo di meno materiale. C’è però un rovescio della medaglia: si tratta di materiali molto difficili da lavorare, che esigono forze di taglio elevate, generano molto calore sulla punta dell’utensile e producono trucioli difficili da rompere.

Per quanto riguarda le tolleranze, sono pochi micron a fare la differenza tra un pezzo idoneo e uno di scarto, come nell’automotive dove si lavorano metalli più comuni. Ma la differenza è che nell’aerospace il prezzo da pagare per i pezzi di scarto è altissimo: la forgiatura di alcune superleghe HRSA può arrivare a costare tra i 20.000 e i 40.000 dollari, e questo ancora prima che si inizi a tagliare. Non solo: essendo il taglio eseguito su 4, 5, a volte addirittura 6 lati del pezzo, la lavorazione può richiedere giorni per il suo completamento. Ecco perché ricominciare tutto daccapo ha un costo elevato. I costruttori di utensili hanno sviluppato soluzioni aggressive come le frese a candela a taglienti elicoidali con angoli elevati, e geometrie positive elevate che rimuovono il materiale attraverso un’azione di smerigliatura capace di tagliare questo tipo di metalli. Le frese toriche presentano addirittura una forma dentata che consente una miglior presa del materiale. In effetti, la geometria di utensili come questi ricorda molto quella di una vite.

 

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