Sono difficili da lavorare e un fluido da taglio non idoneo può causare grossi problemi in finitura. Sono le leghe HSRA e l’Inconel in particolare.
Le leghe HSRA, più note come superleghe, sono oggi largamente diffuse, grazie anche all’evoluzione tecnologica che ne permette la lavorazione, per quanto siano richieste adeguate cautele e attenzioni. In tempi recenti, è diventato palese il ruolo chiave rivestito dalla lubrorefrigerazione, dalla scelta del fluido per arrivare al sistema di gestione di tale fluido, ruolo che diventa ancora più importante quando si devono lavorare leghe HSRA. Appartiene a questa tipologia di materiali, l’Inconel, una superlega riconducibile a quelle a struttura austenitica a base di nichel-cromo, che, in virtù delle sue caratteristiche, viene impiegato quando le condizioni sono gravose.
La lavorazione e il lubrorefrigerante: le problematiche
La lavorazione dell’Inconel, come quella di tutte le superleghe, rientra sicuramente fra le lavorazioni più gravose e difficili che un’officina debba affrontare. L’alto contenuto di nichel presente nella lega rende il materiale molto duro e poco duttile da lavorare, e, essendo un materiale resistente alle alte temperature, la sua lavorazione con l’utilizzo di un fluido lubrificante non idoneo può procurare seri problemi di finitura del pezzo, con rugosità e/o precisioni non ottimali. Questo a causa di una scarsa lubrificazione nella zona di contatto utensile-materiale.
Oltre a livelli di qualità e precisione non adeguati, un’ulteriore problematica riguarda l’usura degli utensili che può essere decisamente elevata, come anche il rischio di fenomeni di collisione o rottura, dovuti proprio ad una assenza della corretta lubrificazione durante la lavorazione, chiaramente presupponendo una corretta scelta dell’utensile da taglio.
Dato che l’Inconel si lavora ad alte velocità, buone asportazioni e bassi avanzamenti, uno dei problemi più frequenti è la formazione di “bruciature“, dovute a un elevato surriscaldamento del pezzo, oltre che ad una scarsa evacuazione del truciolo. Il fluido da taglio, essendo estremamente sollecitato, tende a surriscaldarsi e quindi a non garantire più il corretto abbattimento del calore, andando a generare un ulteriore aumento dell’usura.
Ma c’è dell’altro: è indispensabile tenere sotto controllo la formazione di schiuma, un fenomeno generalmente correlato alle lavorazioni in alta pressione, preferita proprio per riuscire ad abbattere più velocemente il calore e per migliorare l’evacuazione del truciolo.
“In presenza di schiuma, il fluido non può consentire una lubrificazione e un abbattimento omogeneo della temperatura e questo può causare fenomeni di bruciatura che compromettono la qualità della lavorazione”, spiega Valentino Foiadelli, direttore tecnico-commerciale di Bellini.
Un’ulteriore problematica riguarda la stabilità del fluido da taglio: le alte temperature che si generano durante la lavorazione possono degradare il lubrorefrigerante, che a causa della separazione, o del depauperamento di alcuni additivi, compromettono le prestazioni.
La parola… al lubrorefrigerante
“La lavorazione di superleghe come l’Inconel genera molto calore, alte temperature, per cui, nella maggior parte dei casi, la scelta cade sull’utilizzo di lubrorefrigeranti emulsionabili, a discapito di quelli interi; questo perché la capacità di abbattimento di calore di un emulsionabile è decisamente più elevata rispetto ad un olio intero – spiegano da Bellini –. L’utilizzo di oli emulsionabili consente anche di utilizzare pressioni in macchina decisamente importanti: con un olio intero ciò sarebbe praticamente impossibile”.
La scelta del corretto lubrorefrigerante è quindi fondamentale: alle condizioni di lavoro prefissate, il fluido dovrà garantire un’ottima stabilità alle alte pressioni, oltre che una bassa formazione di schiuma. Ma non basta: anche la scelta del corretto pacchetto lubrificante contenuto nel fluido è un aspetto chiave. La tendenza è quella di utilizzare prodotti con un medio-alto contenuto di fase lubrificante, che può essere sia una base minerale che sintetica. Inoltre, lavorando in condizioni di estreme pressioni, diventa molto importante anche l’utilizzo dei corretti additivi EP, cui spetta il compito di aumentare la capacità lubrificante del fluido, abbattendo l’usura degli utensili. La differenza nella scelta dei additivi EP adeguati può diventare discriminate ai fini di una finitura di qualità e di una corretta usura degli utensili.
Cosa propone il mercato
Per dare una concreta risposta alle problematiche di lubrorefrigerazione nel taglio di materiali come l’Inconel, Bellini propone una linea di lubrorefrigeranti a medio alto contenuto di olio, con una specifica additivazione EP che consente un consumo ottimale degli utensili, con un elevato grado di finitura dei pezzi lavorati. “Il corretto bilanciamento degli additivi contenuti nel formulato consente di lavorare con alte pressioni, anche superiori a 100 bar, mantenendo bassa la formazione di schiuma – prosegue Foiadelli –. Inoltre, quando si lavora a così alte pressioni, un altro aspetto da tenere sotto controllo è la formazione di nebbie oleose nella zona di lavoro. Su questo punto in Bellini siamo particolarmente sensibili perché significa attenzione alla salute degli addetti e salubrità dell’ambiente di lavoro. Non è infatti un caso che tutti i nostri prodotti lubrorefrigeranti siano esenti da sostanze pericolose, quali acido borico, donatori di formaldeide, composti clorurati, e che siano formulati con speciali additivi che consentono di abbattere la formazione di nebbie oleose. La giusta combinazione di questi componenti permette di rendere sempre e comunque preformante il processo produttivo dei nostri clienti”.
Dall’oil&gas…
Interessante il caso di un cliente di Bellini, che lavora nel settore oil&gas, dove l’utilizzo di Inconel è piuttosto diffuso per la produzione di componenti per valvole. Il problema era ottenere una continuità e stabilità nelle lavorazioni eseguite sui componenti valvole, sia in termini di consumo-usura utensili, sia in finitura. Le problematiche legate al degrado non costante e prevedibile dell’utensile, e la conseguente ricaduta sulla finitura, erano causa di diversi fermi macchina, sostituzione precoce degli utensili, e in alcuni casi, anche piccoli scarti che, come è noto, non sono mai graditi. “È stato proposto l’utilizzo del nostro Torma 7 XT e, ad oggi, la produzione è riuscita ad aumentare l’efficienza della macchina del 20%, riducendo il consumo utensili di foratura del 10% – precisa Foiadelli –. E c’è un valore aggiunto importante, molto apprezzato, che è l’elevata detergenza del prodotto: questo permette di avere le macchine e la zona di lavoro estremamente pulite, oltre a eliminare eventuali problemi residui di stabilità”.
Conoscere Bellini
Una storia imprenditoriale alle spalle che vanta quasi 80 anni, passata di generazione in generazione, ma con uno spirito e una cultura aziendali immutati, che rendono Bellini un partner di fiducia, riconoscendole un ruolo di leader del mercato.
Bellini, che ha sede a Zanica (BG), è oggi presente in ventiquattro paesi, con rivenditori partner che condividono la policy e la cultura industriale della casa madre, e che vengono aggiornati costantemente con un percorso di formazione continua. La distribuzione esclusiva per paese è una garanzia di successo per il partner estero e offre grandi opportunità non solo di business ma anche di crescita. Infatti, come ama sottolineare Alberto Bellini, “il network Bellini all’estero è formazione, qualità, competenza per avere una grande opportunità di business”.
Bellini dedica costantemente attenzione e risorse alla R&D e propone un’ampia gamma di prodotti realizzati anche con formule “su misura”, per soddisfare specifiche esigenze di produzione: il punto di forza è la capacità di rispondere alle richieste dei clienti, grazie ad un know how chimico di alto livello.
La mission aziendale si fonda sulla consapevole adozione di principi etici, cui la società ha riconosciuto un ruolo fondante della propria attività: lealtà, responsabilità, trasparenza e integrità dell’azienda nel tempo.
I perché di Torma 7 XT
Torma 7XT di Bellini è un lubrorefrigerante di ultima generazione semisintetico ed emulsionabile di grande pregio, da taglio e rettifica, esente da cloro, composti borici, biocidi donatori di formaldeide, ammine secondarie e loro derivati. E’ caratterizzato da un contenuto di olio al 25% circa, ottenuto da una miscela di olio minerale con untuosanti sintetici altamente prestazionali.
Le caratteristiche di Torma 7 XT permettono di garantire:
• elevato grado di tollerabilità per gli addetti;
• elvata stabilità delle emulsioni, grazie ad un innovativo ed esclusivo sistema di resistenza del prodotto all’attacco sia di batteri che di funghi;
• ottimo livello di finitura superficiale dei pezzi lavorati;
• maggiore durata degli utensili, anche a basse concentrazioni, con un ottimo potere di taglio;
• riduzione dei fumi in lavorazione;
• efficace protezione antiruggine;
• ottima lubrificazione delle guide e delle parti di scorrimento delle macchine utensili;
• perfetta miscibilità e stabilità anche con acque dure;
• ottima resistenza alla formazione di schiuma alle normali concentrazioni d’uso, anche con acque dolci;
• eccellente protezione delle leghe di alluminio a basso contenuto di silicio.
di Daniela Tommasi
