Ottoni senza piombo: la sfida degli utensili

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La sfida nella realizzazione di utensili per la lavorazione degli ottoni senza piombo non risiede unicamente nella progettazione di un prodotto performante, ma anche nella capacità di integrarlo in un processo complesso, personalizzato e in continua evoluzione.

Negli ultimi anni, l’industria manifatturiera ha dovuto affrontare una trasformazione importante: la progressiva riduzione, e in alcuni casi l’eliminazione, del piombo dalle leghe metalliche. Questo cambiamento è spinto da normative ambientali sempre più stringenti, come la direttiva europea RoHS e il regolamento REACH, che mirano a limitare l’uso di sostanze pericolose nei processi produttivi. Allo stesso tempo, cresce anche la sensibilità del mercato verso la sostenibilità e la sicurezza, sia in ambito industriale sia nei beni di consumo. In questo scenario, diventa essenziale per le imprese adattare tecnologie e competenze alla lavorazione di materiali eco-compatibili, come le leghe a basso contenuto di piombo. Si tratta però di una sfida tecnica non banale, soprattutto per chi produce utensili da taglio ad alte prestazioni. La lavorazione di materiali a basso contenuto di piombo rappresenta una sfida tecnica per diversi motivi:

  • Peggiore lavorabilità; Il piombo, anche in piccole quantità, favorisce la truciolabilità (lubrifica il taglio e facilita la rottura del truciolo). Le leghe che ne sono prive tendono a produrre trucioli lunghi e difficili da evacuare, che possono danneggiare l’utensile o il pezzo, e richiedere maggiori forze di taglio, con conseguente aumento dell’usura dell’utensile.
  • Maggior usura degli utensili; l’assenza di piombo aumenta l’attrito tra utensile e materiale, generando temperature di lavorazione più elevate, che accelerano il degrado dei taglienti.
  • Necessità di riprogettazione dell’utensile; le geometrie standard spesso non sono più sufficienti. Serve ottimizzare angoli di taglio, rompitruciolo e selezionare materiali da taglio più performanti, come metallo duro o HSS di nuova generazione.
  • Incertezza iniziale e curva di apprendimento; passare a materiali ecologici comporta una fase di sperimentazione; non tutti i produttori hanno dati o esperienza consolidata su queste leghe

In sintesi, lavorare leghe senza piombo non è solo una questione di adeguarsi alla normativa, ma richiede un approccio ingegneristico profondo: dalla progettazione dell’utensile alla definizione dei parametri, fino all’organizzazione del processo produttivo.

Lavorazione degli ottoni senza piombo: il caso delle filiere

Negli ultimi anni, il settore della meccanica di precisione ha attraversato la graduale eliminazione del piombo dagli ottoni impiegati nella produzione di componenti torniti e filettati. In questo contesto, la filiera si è rivelata uno degli utensili più critici da adeguare. Responsabile della creazione di filettature esterne ad alta precisione, la filiera deve oggi confrontarsi con leghe prive di piombo che aumentano il rischio di grippaggio, cricche termiche e usura precoce.

Nicola Tamburini, Direttore Tecnico di Tamburini Srl

«È stato un percorso lungo per portare la filiera allo stesso livello qualitativo delle altre famiglie di utensili. Oggi possiamo offrire versioni in metallo duro integrale, brasate o con placchette intercambiabili, affidabili anche per gli ottoni senza piombo» spiega Nicola Tamburini, Direttore Tecnico di Tamburini Srl.

Ogni soluzione viene progettata su misura, calibrata in funzione del tipo di macchina, del lubrificante, del materiale e delle esigenze specifiche di lavorazione. Non esiste un prodotto standard che vada bene per tutti: ogni utensile è il risultato di un approccio applicativo personalizzato, sviluppato a stretto contatto con il cliente. Questa attenzione al dettaglio e alla customizzazione rappresenta da sempre il cuore della proposta di Tamburini Srl. L’azienda è specializzata nella progettazione e produzione di utensili per filettatura come maschi, filiere, frese a filettare e frese per interpolazione filettata, realizzati sia in configurazione standard sia su misura.

La gamma copre numerosi settori industriali: rubinetteria idrosanitaria, valvole e raccordi industriali, fino ai comparti più specialistici come il medicale, l’aerospaziale, la difesa e l’automotive. Gli utensili Tamburini vengono prodotti in materiali ad alte prestazioni, che spaziano dagli acciai super rapidi alle versioni in metallo duro integrale o con taglienti saldobrasati. La scelta accurata dei materiali e l’attenzione alle geometrie di taglio consentono di affrontare con successo anche le sfide più impegnative poste dai nuovi materiali eco-compatibili.

Geometrie, materiali e rivestimenti: una rivoluzione integrale

La risposta a questa nuova sfida non si è limitata a un semplice affinamento dei modelli esistenti. Ha richiesto una riprogettazione completa dell’utensile, a partire dalla geometria:

  • Angoli di spoglia e di taglio modificati per ridurre l’attrito
  • Rompitrucioli riprogettati per migliorare la frammentazione del trucciolo
  • Gradi di finitura del tagliente rivisti per garantire stabilità di processo

«L’utensile che andava bene per l’ottone tradizionale, oggi semplicemente non lavora. Non è un problema di durata, ma proprio di compatibilità con il nuovo materiale». A livello di materiali, la scelta è caduta sul metallo duro, dopo una fase intermedia con acciai HSS al cobalto. La gamma si è differenziata in tre fasce:

  1. HSS standard (limitato alle applicazioni più semplici)
  2. HSS al cobalto (S290) per una maggiore tenuta e durezza
  3. Metallo duro (carburo di tungsteno) per le applicazioni più esigenti

Parallelamente, i rivestimenti PVD sono diventati un elemento strategico. Rivestimenti come l’HDP Red e TiAlN sono stati selezionati in base alle esigenze di resistenza al calore e scorrimento del truciolo. Collaborazioni con specialisti del rivestimento hanno permesso di individuare soluzioni ad hoc, testate in condizioni operative reali.

Laboratori di R&D

L’approccio applicativo: l’utensile come sistema

Una delle difficoltà principali nella lavorazione degli ottoni senza piombo risiede nella variabilità delle condizioni operative. Anche lavorazioni apparentemente identiche possono differire sensibilmente a seconda della macchina, del sistema di lubrificazione, dei parametri di taglio.

«Non è possibile fornire una tabella universale. Ogni cliente ha una realtà unica. Noi ci consideriamo più partner che fornitori: saliamo a bordo, capiamo le esigenze e cuciamo la soluzione su misura.» Ha sottolineato Nicola Tamburini.

L’utensile, quindi, non è più un componente isolato, ma parte di un ecosistema: influisce e viene influenzato da tutto ciò che lo circonda, dal portautensile al tipo di olio fino al ciclo macchina. Alcune aziende produttrici di utensili stanno esplorando collaborazioni con fornitori di oli e attrezzature per offrire soluzioni integrate.

Prospettive e sostenibilità

La normativa europea ha posto una dead line definitiva, ma la tendenza verso materiali sempre più ecologici non si fermerà qui. Anche componenti oggi considerati innocui, come lo zinco, potrebbero finire sotto osservazione. Sul fronte ambientale, anche la produzione dell’utensile viene ripensata: stabilimenti efficienti, energie rinnovabili, coibentazioni e recupero dei fluidi refrigeranti sono elementi che fanno parte di una strategia più ampia.

Alcune realtà hanno scelto di redigere un bilancio di sostenibilità anche senza obblighi normativi, per dimostrare il proprio impegno. «L’industria si sta abituando al fatto che il cambiamento è costante. Noi ci stiamo preparando per affrontare ulteriori sfide, ma è ancora presto per delineare scenari definitivi.» Conclude Nicola Tamburini.

Conclusione

Realizzare utensili per la lavorazione degli ottoni senza piombo non rappresenta una semplice evoluzione tecnica, ma un vero e proprio cambiamento sistemico. La sfida non risiede unicamente nella progettazione di un prodotto performante, ma nella capacità di integrarlo in un processo complesso, personalizzato e in continua evoluzione. In questo contesto, l’approccio di Tamburini Srl, basato su un servizio su misura e su un dialogo costante con il cliente, rappresenta un elemento distintivo.

Non si tratta soltanto di fornire un utensile, ma di accompagnare le aziende nell’individuazione delle soluzioni migliori per le loro specifiche esigenze produttive, contribuendo a ottimizzare l’intero processo. Le realtà che sapranno padroneggiare queste nuove logiche e che sceglieranno partner capaci di offrire competenza e flessibilità avranno un vantaggio concreto sul mercato, in un contesto industriale sempre più orientato alla sostenibilità, alla precisione e alla capacità di adattarsi rapidamente ai mutamenti normativi e tecnologici.

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