NOVITà

Forare con punte in metallo duro su superfici irregolari

Nelle prove sul campo è necessario seguire uno schema di analisi consolidato per essere in grado di analizzare nel dettaglio ciò che ha funzionato e ciò che non ha funzionato correttamente. Questo permette ai tecnici di apportare gli opportuni correttivi ottimizzando i tempi di produzione e mantenendo allo stesso tempo alti livelli qualitativi.

Molte aziende lavorano da anni con gli stessi fornitori senza valutare partner tecnici alternativi che possano proporre soluzioni innovative in un processo consolidato.

Per questo quando un nostro cliente ci ha proposto di mettere alla prova i nostri utensili su una lavorazione molto particolare abbiamo raccolto con molto entusiasmo il guanto di sfida certi di poter fare bene.

Da sempre infatti abbiamo sviluppato una gamma di punte in metallo duro di altissima qualità in grado di affrontare qualsiasi lavorazione e siamo inoltre in grado di fornire utensili a disegno in caso di lavorazioni particolarmente complesse.

La sfida

Nel caso in questione la parte interessata era un serbatoio dell’olio di una macchina movimento terra in acciaio C40 temprato e rinvenuto con una durezza massima di 38 HRC.

Il particolare prevedeva due fori passanti profondi 30 mm di diametro 7 mm con entrata su una superficie piana ed una uscita su una superficie inclinata. I parametri di taglio erano rispettivamente 110 m/min (5000 giri) con avanzamento  di 0,22 mm/giro in entrata e di 0,15 mm/giro in uscita. La foratura veniva effettuata orizzontalmente.

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L’utensile utilizzato era una punta in metallo duro con refrigerazione interna e lubrificata con emulsione al 6% ad una pressione di 6 Bar.

L’utensile veniva montato su un motorizzato utilizzato su un tornio Doosan Puma 240.

La prima prova

Per verificare le condizioni di lavoro abbiamo utilizzato per la prima prova una punta standard in metallo duro 8 X D con lubrificazione interna della serie 15200.

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La punta in oggetto è caratterizzata da una geometria universale, autocentrante, due taglienti e doppio bordino, con un angolo in punta di 140° e rivestimento TiAIN.

Il doppio bordino garantisce una migliore precisione del foro e un’ottima finitura superficiale mentre il rivestimento TiAIN facilita l’evacuazione del truciolo migliorando la resistenza al calore e all’usura.

Le condizioni di utilizzo di questa punta purtroppo non hanno dato i risultati attesi viste le condizioni di lavoro particolari: foratura orizzontale – taglio interrotto – elevata velocità di taglio avendo eseguito 120 fori per 7,2 metri.

Il nuovo approccio

La performance non ottimale ci ha fatto tuttavia raccogliere le idee su come approcciare il problema pensando a soluzioni alternative con il nostro ufficio tecnico.

Le principali problematiche come evidenziato dai nostri esperti sono principalmente due. La prima è determinata dalla foratura di superfici irregolari che  sottopone i taglienti a forze eccessive e discontinue.

Nel caso in esame solo uno dei taglienti per volta incontra in uscita il materiale. Questo limita la durata dell’utensile causandone un’usura precoce. Inoltre si corre il rischio che l’utensile vada in risonanza e si abbiano  le cosiddette scheggiature da vibrazioni.

La seconda  problematica invece si manifesta a livello qualitativo infatti nel caso di angoli di testa standard possono formarsi delle bave in uscita che devono essere rimosse con un aggravio di lavoro ed effetti sul tempo ciclo.

Per questo abbiamo approntato nei nostri laboratori due punte modificate sulla base della 15200 standard  (Tipo B e Tipo C) in grado di fornire una soluzione migliore per questo tipo di lavorazione.

punta HM metallo duro integrale fori lubrificazione lubrorefrigerazione interna forare foraturaTipo Bpunta HM metallo duro integrale fori lubrificazione lubrorefrigerazione interna forare foratura Tipo C

Tutte e due presentano alcune caratteristiche simili alla punta standard quali ad esempio le gole lappate ed il doppio bordino il quale evita che la punta oscilli all’interno del foro migliorandone la finitura.

Tuttavia nel caso della punta di Tipo B oltre all’angolo di punta standard è  stato eseguito un raggio. Questo fa si che la punta assorba meglio il taglio interrotto limitando la probabilità di scheggiatura dei taglienti.

Il Tipo C invece è un’evoluzione del tipo B e mantiene il raggio che evita la scheggiatura dei taglienti. Rispetto al tipo B però presenta un’affilatura di testa tipo “Flat Bottom” con un doppio angolo di testa che ha un angolo primario standard per poi scemare verso il margine della punta. I particolari che sono visibili nella foto.

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Particolare tipo C

La tipologia “Flat Bottom” di solito si usa nel caso di forature angolate, di forature che incrociano altri fori o nel caso di foratura di superfici irregolari.

Nel caso in esame gli effetti attesi sono: 1) meno spinta necessaria 2) riportare le forze di taglio sul mandrino e 3) evitare la formazione della bava in uscita.

La seconda prova

La seconda prova è stata effettuata con la tipologia di punta C che di fatto è una combinazione tra una punta avanzata in metallo duro ed una punta Flat Bottom.

I risultati in questo caso sono stati estremamente positivi rispetto alla prima prova. La durata in metri è stata di 83 metri contro i 7,2 della prima prova e i fori effettuati sono passati da 120 a  1383 prima di presentare segni di usura ed essere sostituita in via cautelativa come si evince dalla tabella prove.

Tabella Prove

 

Prova 1

 (punta standard)

Prova 2

(punta tipo C)

Fori

120

1383

Metri

7,2

83

 

La finitura in uscita è inoltre risultata ottima come testimoniato dalla foto con quasi una totale assenza di bava.

In questo caso quello che ha fatto la differenza è stata la capacità del nostro team tecnico di modificare un prodotto standard con caratteristiche di base eccellenti per adattarlo ad una lavorazione particolare con ottimi risultati.

Articolo pubblicato lunedì 11 novembre 2019

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