Non basta parlare di alta pressione, fondamentale è anche la precisione con cui il getto di fluido raggiunge l’area di lavoro: entra allora in gioco l’utensile.
Quando si parla di lavorazioni in alta pressione, ci si riferisce alla tecnologia che, agendo sulla pressione del fluido da taglio, crea una condizione tale da soddisfare le esigenze delle moderne realtà produttive, riconducendosi ad un concetto ormai noto e imprescindibile: l’efficienza.
Se è vero che il lubrorefrigerante ad alta pressione aumenta il consumo energetico, e che quindi richiede considerazioni dal punto di vista ambientale ed economico, è pur vero che può aumentare la produttività, andando quindi a bilanciare quelle che possono essere le considerazioni a sfavore. Certo è che l’utensile deve essere tale da reggere l’azione di getti con alte pressioni, che, in alcuni casi particolari, supera ampiamente i 100bar.
Il lubrorefrigerante di precisione ad alta pressione
L’alta pressione nella macchina, insieme all’ugello, restituisce un getto di refrigerante ad alta velocità che a sua volta forma un cuneo idraulico, che ha 3 effetti principali:
• raffreddamento più efficiente dell’inserto nella zona di contatto;
• allontanamento rapido del truciolo dal petto dell’inserto e conseguente riduzione dell’usura dell’inserto;
• facilitazione del processo di rottura dei trucioli in pezzi più piccoli e relativo allontanamento dall’area di taglio.
Considerando i valori della pressione del fluido, si può affermare che valori di 7÷10 bar, in condizione di refrigerazione di precisione, consentono di migliorare il controllo del truciolo ed avere una maggiore affidabilità del processo, in caso di lavorazioni di acciaio o materiali comuni, consentendo un aumento dei dati di taglio. Con pressioni di 70÷80 bar, è possibile ottimizzare la truciolabilità e, utilizzando geometrie sviluppate appositamente per il refrigerante di precisione, è possibile ottenere risultati estremamente interessanti. Pressioni superiori, nell’ordine di 150÷200 bar, vengono generalmente utilizzate per i materiali esigenti, come acciai duplex e superduplex, e le superleghe HRSA, e sono indispensabili portautensili con ugelli d’adduzione di precisione e geometrie dedicate.
Appurato che la maggior parte delle macchine utensili, già in configurazione standard, permette l’utilizzo di lubrorefrigerante in alta pressione, cioè fino ~ 100 bar, discorso diverso vale per gli utensili, dato che i vantaggi, specie per le operazioni di tornitura e foratura, si ottengono solo con utensili sviluppati per l’adduzione di precisione (interna) e con getti mirati. In particolare, nelle lavorazioni di tornitura la pressione necessaria per spezzare il truciolo è strettamente legata al design degli ugelli, e dipende dal materiale da lavorare, dalla profondità di taglio e dall’avanzamento, mentre le caratteristiche del flusso sono legate a pressione e area di erogazione totale dei canali dell’utensile.
Alessandro Losi, Turning Product & Application Specialist di Sandvik Coromant, spiega: «Gli utensili di tornitura di ultima generazione sono dotati di ugelli in grado di sostenere un getto di refrigerante ad alta velocità. I getti del refrigerante sono diretti sul petto del tagliente nella zono di formazione del truciolo e si comportano come un cuneo idraulico sollevando il truciolo. Ciò riduce la lunghezza di contatto tra inserto e materiale, riducendo la trasmissione del calore sul tagliente e migliorando il controllo truciolo. Va ricordato che gli effetti positivi del refrigerante di precisione iniziano a risultare evidenti già con pressioni basse del lubrorefrigerante ma, aumentando la pressione, è possibile lavorare con successo materiali sempre più difficili, garantendo affidabilità del processo e produttività».
