La nuova tecnologia offre una migliore produttività di perforazione per acciaio e ghisa

Jan 30, 2024

È giusto dire che oggi la foratura rappresenta la quota maggiore delle lavorazioni meccaniche sia nelle piccole officine che nei grandi impianti di produzione. E la maggior parte di questa attività di foratura riguarda la foratura di acciaio e ghisa fino a 1 pollice (25 mm) di diametro. Ciò che determina le prestazioni di foratura e maschiatura sono i progressi nel substrato, nei rivestimenti, nei design a tre eliche e negli utensili combinati. Altrettanto importante sono progressi nell'erogazione del refrigerante, utilizzando fori di dimensioni e forme diverse per facilitare l'evacuazione dei trucioli.

Potresti essere in grado di utilizzare alcuni dei recenti sviluppi descritti qui da diversi importanti produttori di strumenti.

Drew Strauchen, vicepresidente esecutivo di GWS Tool Group, Tavares, Florida, ha osservato che parte della tendenza in evoluzione nella foratura (e nella lavorazione dei metalli in generale) è la personalizzazione delle soluzioni di foratura per adattarsi più perfettamente all'esatta applicazione del cliente riducendo al minimo le operazioni. "Essere in grado di scegliere il substrato, la geometria, il rivestimento e la lunghezza dell'utensile migliori per l'applicazione specifica dell'officina è fondamentale per un numero sempre maggiore di produttori che desiderano competere in un mercato globale. Insieme alla personalizzazione, è possibile combinare due o più utensili per ridurre ulteriormente le operazioni e i tempi di ciclo -la definizione stessa di ottimizzazione", ha affermato.

Oltre a implementare nuovi progressi nelle tecnologie, GWS Tool Group sta progettando strumenti combinati che consentono ai clienti di eseguire più operazioni di foratura con un unico strumento, invece di due, tre o talvolta anche quattro strumenti. "Essere in grado di personalizzare uno strumento per un'applicazione specifica è fondamentale per ridurre le operazioni e i tempi di ciclo", ha affermato Strauchen. Ha fornito un esempio di uno strumento combinato sviluppato per un produttore di auto elettriche.

"L'utensile è stato progettato per un componente in alluminio altamente abrasivo e ad alto contenuto di silicio. La geometria dell'utensile combinava lamatura, smusso e foratura in un utensile in un unico passaggio che ha eliminato costosi tempi di ciclo", ha affermato Strauchen. "In precedenza, il processo richiedeva tre operazioni, tre cambi utensile e la gestione dell'inventario di tre diversi codici. Il design a tre eliche ad alto taglio presenta passaggi di refrigerante dietro ciascun tagliente per massimizzare l'avanzamento, nonché eliche superlucide per migliorare ulteriormente evacuazione truciolo. Le velocità di avanzamento in questa applicazione hanno superato le 300 ipm."

Il substrato era in metallo duro a grana ultrafine con un contenuto ridotto di cobalto per ridurre la possibilità di tagliente di riporto. Il rivestimento dell'utensile era un rivestimento ALU specifico del materiale che prolunga la durata dell'utensile mantenendo l'affilatura.

Secondo Strauchen, anche le applicazioni in acciaio traggono vantaggio dalle punte a tre taglienti per una serie di motivi. Precedentemente utilizzate in modo efficace solo per applicazioni su alluminio, le punte a tre taglienti stanno diventando sempre più popolari per materiali come ghisa e acciaio. "Le nuove forme di scanalatura abbinate alla tecnologia del refrigerante hanno ampliato la capacità dei materiali ferrosi. L'aggiunta dei più recenti rivestimenti PVD ultra-lisci e l'integrazione di rastremazioni a nastro inverso hanno ulteriormente migliorato la nostra capacità di produrre punte che ottimizzano la produttività garantendo allo stesso tempo un'evacuazione stabile del truciolo," Egli ha detto.

La sfida numero uno nella foratura con tre eliche nell'acciaio è far evacuare i trucioli attraverso un volume dell'elica che naturalmente diminuisce con l'aggiunta della terza elica. "I trucioli di alluminio sono più morbidi e malleabili, quindi possono essere espulsi dal foro anche se i trucioli sono più lunghi", ha affermato Strauchen. "I trucioli di acciaio, d'altra parte, sono molto meno tolleranti se non vengono rotti e controllati adeguatamente. Con l'aggiunta di una terza scanalatura è fondamentale produrre trucioli piccoli (6 e 9) per garantire risultati stabili e coerenti."

Gli strumenti combinati sono versatili, come suggerisce questa selezione di GWS. "Ogni strumento ha la sua storia e il suo problema risolto", ha affermato Strauchen. "Una punta crea tre passaggi all'interno del pezzo con finiture a specchio. Un altro è un alesatore ad alta precisione in quattro passaggi con porte per il refrigerante a 45° in ciascuna scanalatura. Questo design mantiene la tolleranza entro 2 μm e la finitura è inferiore a 8 RMS."

Ha anche descritto un grande alesatore in carburo brasato con porte per il refrigerante sfalsate in ciascuna scanalatura. Questo alesatore in metallo duro saldobrasato è dotato di uno stantuffo rotante indipendente progettato per rilevare fori ciechi o sottodimensionati. Rileva questi fori comprimendoli quando incontra un'ostruzione e bloccando il refrigerante, che arresta la macchina prima della rottura dell'utensile.