Il successo di una lavorazione è strettamente legato alla capacità di “fare sistema” di tutte le parti coinvolte: la macchina utensile, gli utensili, le attrezzature, il fluido da taglio. Tutto ciò diventa imprescindibile e quando si parla di microlavorazioni all’utensile.
Le moderne esigenze spingono verso la miniaturizzazione dei manufatti, con ingombri e peso ridotti, ma anche verso pezzi, non necessariamente di piccole dimensioni, dove però sono richieste lavorazioni “al micron”. Le nuove frontiere della progettazione spingono verso forme geometriche ottimizzate, talvolta estremamente complesse e che richiedono elevata precisione. E i materiali lavorati possono non essere di aiuto: oggi al termine “micro”, sono associati un po’ tutti i materiali, anche quelli catalogati come “di difficile lavorabilità”. Lo scenario, a livello globale, sta dunque registrando un mercato fortemente interessato alla miniaturizzazione e/o alla produzione di particolari con micro forme geometriche anche di notevole complessità e ultra precise. Le microlavorazioni all’utensile stanno quindi seguendo due macro binari, uno relativo a particolari di piccolissime dimensioni, e l’altro relativo a lavorazioni di pezzi non necessariamente di piccolissime dimensioni, ma con elevati vincoli geometrici, che richiedono microlavorazioni di dettaglio, anche a elevata precisione.
La lavorazione all’utensile
Le tecnologie produttive micro possono derivare dal mondo macro, come l’EDM, la microfresatura, la microtornitura, la microforatura, le lavorazioni laser o le elettrochimiche. Oppure possono essere specifiche, come il diamond machining e il laser machining. Parlando di lavorazioni per asportazione, il primo pensiero va all’utensile, che, mediamente, ha un diametro sotto 0,5 mm, non di rado intorno a 0,2 mm, cioè meno delle dimensioni di un capello: fondamentalmente, è un corpo snello, molto snello, con tutte le problematiche legate alle sollecitazioni che subisce. Parlando di utensili, le criticità sono essenzialmente legate alla deformazione, proprio per la snellezza dell’utensile, alla deformazione termica, limitata a causa delle piccole dimensioni di pezzi e utensili, alla qualità superficiale che è assimilabile alla rugosità che però perde significato col ridursi delle dimensioni, e al riferimento che, nel caso di lavorazioni di microsuperfici, è difficile da individuare, a causa della mancanza di adeguate superfici che siano un piano di riferimento.
Se all’utensile sono richieste specifiche spoglie, sia per garantire la ripetibilità della lavorazione sia la forza necessaria per lavorare in alta velocità, la macchina utensile ha il dovere di assicurare una velocità mandrino molto elevata, ma c’è una ulteriore questione, se si vuole che il “sistema” sia efficiente: la lubrorefrigerazione. Infatti, partendo che macchina utensile e utensili siano più che idonei, che sia possibile lavorare i componenti in un unico piazzamento, anche per le microlavorazioni è fondamentale l’attenzione a ogni dettaglio, motivo per cui anche la lubrorefrigerazione dovrà essere ben studiata.
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