Un problema in maschiatura che potrebbe parere banale e perfino trascurabile, se non comportasse inutili costi aggiuntivi della lavorazione, viene risolto da Elli Zerboni (www.ellizerboni.it) con un utensile speciale che, in aggiunta, aumenta la produttivitĂ e riduce i costi.
Il cliente di Elli Zerboni è un noto costruttore di distributori idraulici ubicato nella provincia di Cuneo. L’azienda si avvale per la realizzazione di questi componenti (Figura 1) di numerosi centri di lavoro a CN tutti predisposti per l’utilizzo di liquido lubrorefrigerante interno agli utensili alla pressione di 10 bar, mentre a breve verrà installato un centro di lavoro dotato di parecchi pallet in grado di raggiungere una pressione di refrigerante interno sino a 40 bar. Il materiale di cui è composto il distributore idraulico è acciaio ad alta velocità al piombo che sulla carta risulta facilmente lavorabile e non comporta rapida usura dei taglienti degli utensili ad asportazione di truciolo (Figura 2).
Produzione di truciolo troppo lungo
La lavorazione sul componente che crea un inconveniente riguarda la realizzazione di una filettatura “Gas” (BSP, British Standard Pipe) su fori ciechi con maschi da G1/4” e G3/8” (Figura 3). Nonostante il materiale lavorato sia relativamente tenero, il responsabile di produzione riscontra da tempo la formazione di matasse di truciolo intorno ai maschi (Figura 4) che finiscono per formare scheggiature (Figura 5) sui taglienti con conseguenti perdite di tempo per la frequente sostituzione degli utensili. Per questo tipo di maschiatura si sono alternate sinora soluzioni di diversa provenienza e non sono ancora stati utilizzati gli analoghi maschi di serie Elli Zerboni, ma questi non dovrebbero avere caratteristiche così differenti da quelli sin qui utilizzati da poter ovviare a questo tipo di inconveniente, trattandosi sempre di prodotti in HSS-E, senza rivestimento e di forma C con elica a 35° per fori ciechi.
Effettuando un’apposita visita presso il cliente per provare a risolvere il problema, Elli Zerboni ha constatato la difficoltà dei maschi a evacuare il truciolo. Infatti, proprio a causa della duttilità dell’acciaio del componente, i trucioli si avviluppano attorno al maschio impiegato per la lavorazione, formando una specie di matassa che con il movimento rotatorio finisce per scheggiare l’utensile all’estremità superiore del tagliente.
La possibile soluzione
Si ipotizza che la soluzione possa essere quella di proporre una serie di maschi con fori per la lubrorefrigerazione in modo che il liquido possa arrivare a raffreddare i taglienti e allo stesso tempo, grazie alla pressione, possa agire come espulsore della massa di truciolo che va formandosi durante il taglio. Questa considerazione fa propendere per l’impiego dell’acciaio da polveri (PM HSS), come materiale da costruzione dei maschi, peraltro in grado di garantire maggiori prestazioni e una consistente resistenza all’usura. Inoltre, partendo dall’esperienza con la lavorazione di materiali tenaci a truciolo lungo, che per la maschiatura di fori ciechi hanno portato a sviluppare negli anni maschi a macchina con scanalature ad elevata inclinazione atte a spezzare il truciolo, si ritiene opportuno far ricorso a un’elica inclinata a 50° rispetto all’asse dell’utensile. Infine, per una maggiore efficacia e resistenza all’eventuale abrasione, si ritiene opportuno aggiungere anche il rivestimento del tipo Hardlube. Quest’ultimo consiste in una base TiAlN (nitruro di titanio e alluminio) con WC/C, ossia carburo di tungsteno alternato a carbonio amorfo. Questo tipo di copertura ha una microdurezza (HV 0,05) poco inferiore a quella del TiAlN (ossia 3000 contro 3300), ma un minore coefficiente di attrito (0,15-0,2 contro 0,35) e può sostenere una temperatura massima di 800 C° (contro i 900 C° del TiAlN). Queste caratteristiche del rivestimento lo rendono efficace contro l’azione abrasiva e idoneo a mantenere un’evacuazione controllata e fluida del truciolo.
Dall’utensile di serie allo speciale
Per la realizzazione di questi maschi si è preso a modello il maschio di serie Elli Zerboni 9453 della linea EZ-Index con anello indicatore del materiale da lavorare (che in questo caso è l’anello blu che indica l’utilizzo sui materiali tenaci). Questi maschi sono appunto in acciaio da polveri con foro per la lubrorefrigerazione interna, ma sono per filettatu- ra metrica a passo grosso e con rivestimento TiAlN. Elli Zerboni, pertanto, è in grado di fornire al cliente in tempi piuttosto stretti la campionatura dei maschi per filettatura “Gas” (Figura 6) con cui effettuare una prova in macchina.
La prova ha esito positivo e il problema della formazione delle matasse di trucioli con conseguente scheggiatura del tagliente non si ripresenta.
Il maschio realizzato appositamente per il cliente offre prestazioni superiori e soprattutto una lunga vita utile che rende molto meno frequenti i tempi morti per la sostituzione degli utensili.
Maschiatura: i parametri di taglio che ottimizzano i costi
Le prove di maschiatura portano poi ad ottimizzare i parametri di taglio di questa lavorazione in modo da garantire il migliore rendimento per la produzione. La velocità che ottimizza costi e durata dell’utensile viene individuata per questo acciaio al piombo a 20 m/min che per le misure in questione equivale a circa 480 giri al mi- nuto (per G1/4”) e a circa 380 giri al minuto (per G3/82 di pollice BSP). Questa nuova famiglia di prodotto Elli Zerboni è ordinabile su richiesta e oltre alle misure qui trattate (G1/4” e G3/8”), è possibile avere le altre principali misure della filettatura “Gas” a partire da G1/8” sino a G1”.
di Enrico Negro, direttore commerciale Elli Zerboni
