La fresatura CNC sta rivoluzionando la produzione industriale moderna. Questo metodo consente la lavorazione di precisione di vari materiali metallici. Questa tecnologia sta diventando sempre più popolare in molti settori.
Le possibilità di lavorazione di leghe metalliche su fresatrici a controllo numerico sono enormi. Tuttavia, ogni materiale pone requisiti diversi alle macchine. Alcune leghe sono facili da lavorare, altre richiedono attrezzature specializzate.
Il successo della fresatura dipende da molti fattori. Il tipo di lega, la potenza della macchina e la scelta degli utensili sono cruciali. La comprensione di questi aspetti consente una produzione efficiente.
Metalli facilmente lavorabili su fresatrici a controllo numerico
Alcuni materiali metallici vengono fresati in modo eccezionalmente efficiente. La loro struttura e le loro proprietà fisiche favoriscono una lavorazione rapida. Le macchine CNC raggiungono così un’elevata efficienza produttiva.
Leghe metalliche morbide sono caratterizzate da bassa durezza. Richiedono minore potenza del mandrino durante il taglio. Il processo di lavorazione è rapido ed economico.
Alluminio e sue leghe come materiali con eccellente lavorabilità
L’alluminio è uno dei materiali più popolari nella fresatura CNC. Questo materiale si distingue per la sua bassa densità di circa 2,7 g/cm³. La struttura cristallina dell’alluminio facilita il processo di rimozione dei trucioli.
Le leghe di alluminio contengono aggiunte di silicio, magnesio o rame. Queste aggiunte migliorano la resistenza mantenendo una buona lavorabilità. La fresatura dell’alluminio avviene a velocità fino a 800 m/min.
La lavorazione di questo materiale genera basse forze di taglio. Gli utensili si usurano più lentamente rispetto alle leghe più dure. L’alluminio dissipa bene il calore dalla zona di taglio.
Questo materiale trova ampio impiego nell’industria aerospaziale. Anche il settore automobilistico utilizza intensamente le leghe di alluminio. I produttori di elettronica apprezzano l’alluminio per la sua facilità di lavorazione.
Ottone e rame nei processi di fresatura industriale
L’ottone è una lega di rame e zinco. Questo materiale mostra un’ottima lavorabilità. Lo zinco nella composizione dell’ottone agisce come un lubrificante naturale.
La lavorazione dell’ottone è caratterizzata da una minima formazione di bave. Il processo di fresatura è fluido e prevedibile. Gli utensili mantengono l’affilatura per lungo tempo.
Il rame in forma pura è più impegnativo. Questo materiale è morbido e duttile. Durante il taglio può attaccarsi al tagliente.
Proprietà caratteristiche del rame:
- Eccellente conducibilità elettrica e termica
- Elevata duttilità che rende difficile la rottura del truciolo
- Tendenza a “incollare” gli utensili durante la lavorazione
- Necessità di taglienti affilati e non lucidati
Le leghe di rame con aggiunta di alluminio o stagno si lavorano meglio. I bronzi allo stagno sono utilizzati nei cuscinetti a strisciamento. Il rame puro trova applicazione nell’elettronica e nell’elettrotecnica.
Acciai a basso tenore di carbonio caratterizzati da bassa durezza
Gli acciai contenenti meno dello 0,3% di carbonio sono facili da lavorare. La loro durezza non supera solitamente i 150 HB. Questi materiali vengono tagliati in modo efficiente con parametri standard.
Il basso contenuto di carbonio si traduce in una minore durezza. Il truciolo generato durante la fresatura si rompe regolarmente. Il processo non richiede macchine particolarmente potenti.
Gli acciai a basso contenuto di carbonio sono utilizzati nelle costruzioni saldate. L’industria meccanica li utilizza per la produzione di componenti non sollecitati. Questi materiali dominano la produzione in serie.
Parametri di lavorazione ottimali per materiali da costruzione morbidi
I metalli morbidi consentono parametri di taglio aggressivi. La velocità di rotazione del mandrino può essere molto elevata. L’avanzamento di lavoro raggiunge valori che garantiscono una produzione rapida.
Parametri di fresatura raccomandati per leghe morbide:
| Materiale | Velocità di taglio [m/min] | Avanzamento per tagliente [mm/dente] | Potenza mandrino [kW] |
|---|---|---|---|
| Alluminio (Si < 8%) | 450-800 | 0,15-0,25 | 0,8-3,3 |
| Ottone | 200-350 | 0,18-0,30 | 1,0-3,3 |
| Acciaio a basso tenore di carbonio | 230-300 | 0,18-0,30 | 1,5-5,6 |
| Rame | 150-250 | 0,12-0,22 | 1,0-3,3 |
La profondità di taglio può essere considerevole con un’adeguata rigidità della macchina. Le frese di diametro maggiore rimuovono più materiale. L’efficienza di lavorazione aumenta proporzionalmente ai parametri.
Il raffreddamento svolge un ruolo minore rispetto alle leghe dure. È sufficiente una lubrificazione minima della zona di taglio. Alcuni materiali vengono fresati efficacemente a secco.
Sfide nella fresatura di leghe ad alta durezza
Le leghe metalliche dure pongono grandi sfide alle macchine CNC. La loro lavorazione richiede attrezzature e conoscenze specialistiche. I costi di produzione aumentano in modo significativo con la durezza del materiale.
Materiali difficili da tagliare generano alte temperature durante la fresatura. Le forze di taglio raggiungono valori molte volte superiori rispetto all’alluminio. Gli utensili si usurano molto rapidamente.
L’industria aerospaziale e quella energetica utilizzano spesso queste leghe. I requisiti di resistenza impongono l’uso di materiali difficili. I produttori devono investire in tecnologie adeguate.
Il titanio e le sue proprietà che ostacolano il processo di taglio
Il titanio e le sue leghe sono estremamente impegnativi da lavorare. Questo materiale è caratterizzato da una bassa conducibilità termica. Il calore si accumula nella zona di taglio.
Proprietà del titanio che influenzano la lavorazione:
- Bassa conducibilità termica che causa il surriscaldamento degli utensili
- Elevata reattività chimica a temperature elevate
- Basso modulo di elasticità che causa flessioni durante il taglio
- Tendenza all’incrudimento superficiale durante la lavorazione
Il titanio si flette sotto la pressione dell’utensile. L’elasticità del materiale causa vibrazioni. Questo fenomeno rende difficile ottenere dimensioni precise.
I trucioli di titanio sono lunghi e tenaci. È difficile evacuarli dalla zona di lavorazione. Il truciolo può avvolgersi attorno all’utensile.
La velocità di taglio del titanio è di soli 38-48 m/min. Questo valore è decine di volte inferiore rispetto all’alluminio. L’efficienza di lavorazione diminuisce drasticamente.
Acciai temprati che richiedono utensili da taglio specializzati
Gli acciai dopo il trattamento termico raggiungono una durezza superiore a 45 HRC. Tali materiali richiedono utensili in metallo duro. Le lame standard vengono distrutte immediatamente.
La tempra dell’acciaio aumenta la resistenza e la resistenza all’usura. Questo processo rende la lavorazione meccanica significativamente più difficile. Le macchine devono generare enormi forze di taglio.
Gli acciai per utensili dopo la tempra vengono fresati a basse velocità di avanzamento. La velocità di taglio non supera i 70-100 m/min. La profondità di taglio è minima.
La lavorazione richiede un intenso raffreddamento con emulsione o olio. Il sistema di raffreddamento deve funzionare ad alta pressione. Il liquido raggiunge direttamente il tagliente.
Leghe di nichel utilizzate nell’industria aerospaziale ed energetica
Inconel e superleghe simili appartengono ai materiali più difficili. Il contenuto di nichel supera spesso il 50% della composizione chimica. Questi materiali mantengono la loro resistenza a temperature superiori a 700°C.
Le leghe di nichel sono utilizzate nei turbocompressori dei motori a reazione. Sopportano condizioni di lavoro estreme. La produzione di questi componenti richiede tecnologie avanzate.
La lavorazione dell’Inconel provoca un intenso indurimento superficiale. Il materiale diventa ancora più duro durante il taglio. L’utensile deve rimuovere il materiale in modo continuo.
La velocità di fresatura delle leghe di nichel è di soli 32-55 m/min. I produttori spesso temprano preliminarmente il materiale prima della prima lavorazione. La lavorazione finale avviene dopo la tempra alla massima durezza.
Suggerimento: Durante la fresatura delle leghe di nichel, è necessario mantenere un avanzamento costante e continuo. L’arresto dell’utensile nel materiale ne provoca l’immediato indurimento.
Limitazioni tecniche delle macchine CNC per diversi materiali
Le capacità di una fresatrice CNC dipendono dalla sua costruzione e dotazione. Non tutte le macchine sono in grado di gestire leghe dure. I parametri tecnici determinano l’intervallo dei materiali lavorabili.
La costruzione della macchina utensile deve essere adattata ai compiti previsti. Il produttore tiene conto del tipo di materiali lavorati durante la progettazione. L’universalità delle macchine ha i suoi limiti.
Potenza del mandrino e possibilità di fresatura di leghe dure
Il mandrino è il cuore di ogni fresatrice CNC. La sua potenza determina le forze di taglio massime. Mandrini deboli non sono in grado di gestire materiali duri.
La lavorazione dell’alluminio con frese fino a 5 mm richiede un mandrino da 0,8 kW. La fresatura dell’acciaio con utensili fino a 12 mm richiede già 5,6 kW. La differenza è oltre sette volte.
Requisiti di potenza del mandrino in base al materiale:
- Alluminio e plastiche: 0,8-3,3 kW con frese medie
- Acciai strutturali: 3,3-7,0 kW per lavorazioni standard
- Acciai temprati: 5,6-10,0 kW per operazioni gravose
- Titanio e superleghe: 7,0-15,0 kW per una produzione efficiente
I mandrini industriali raggiungono potenze superiori a 15 kW. Macchine del genere lavorano 24 ore su 24 in condizioni difficili. Il costo del loro acquisto supera spesso un milione di złotych (circa 250.000 EUR).
Rigidità della struttura della macchina con elevate forze di taglio
Le guide lineari devono sopportare enormi carichi durante la lavorazione. La flessione della struttura provoca errori dimensionali del pezzo. La stabilità della macchina è fondamentale.
Le fresatrici pesanti hanno corpi e letti in ghisa. Questa costruzione smorza efficacemente le vibrazioni. Il peso della macchina supera spesso diverse tonnellate.
Le macchine leggere per hobbisti non sono adatte a leghe dure. La loro costruzione non garantisce la rigidità richiesta. Le vibrazioni impediscono una lavorazione precisa.
Sistemi di raffreddamento necessari per la lavorazione di materiali a bassa conducibilità termica
Il titanio e le leghe di nichel dissipano scarsamente il calore. La temperatura nella zona di taglio supera gli 800°C. Senza raffreddamento, l’utensile si distrugge immediatamente.
I sistemi di raffreddamento pompano il liquido a una pressione di 20-80 bar. Il getto raggiunge con precisione il tagliente. Un raffreddamento intensivo è indispensabile.
Le macchine moderne dispongono di raffreddamento attraverso il mandrino. I canali nell’utensile forniscono il fluido direttamente alla zona. L’efficienza del raffreddamento aumenta molte volte.
L’alluminio viene spesso fresato con un raffreddamento minimo. Il materiale stesso dissipa efficacemente il calore. È sufficiente una lubrificazione occasionale della zona di lavorazione.
Velocità di usura degli utensili e impatto sulla redditività della produzione
Gli utensili per il titanio durano solo poche decine di minuti di lavorazione. Il costo della sostituzione delle lame aumenta drasticamente. L’economia di produzione peggiora significativamente.
Le frese per alluminio lavorano centinaia di ore senza sostituzione. Gli utensili per acciaio durano qualche decina di ore. La differenza nella durata è enorme.
Confronto della durata degli utensili:
- Alluminio: 200-500 ore di lavoro di una fresa in carburo
- Acciaio a basso tenore di carbonio: 50-100 ore con parametri standard
- Acciaio temprato: 10-30 ore con rivestimenti speciali
- Titanio: 2-8 ore anche con i migliori utensili
Il calcolo dei costi deve includere la sostituzione delle lame. La produzione di piccoli lotti in titanio può essere antieconomica. L’industria aerospaziale accetta costi di lavorazione elevati.
Suggerimento: Il monitoraggio dell’usura degli utensili consente di pianificare la sostituzione prima di un guasto. Ciò evita danni al pezzo e alla macchina.
Selezione di frese e rivestimenti appropriati per leghe specifiche
L’utensile da taglio deve essere adattato al materiale da lavorare. La geometria della lama influisce sull’efficienza del processo. I rivestimenti prolungano significativamente la durata della fresa.
I produttori di utensili sviluppano soluzioni speciali per materiali difficili. Ogni lega richiede un approccio tecnologico diverso. La conoscenza degli utensili è fondamentale.
Utensili in metallo duro per la lavorazione di acciai inossidabili
I metalli duri hanno una durezza di 14-20 GPa. Questo materiale resiste a temperature fino a 850°C durante il taglio. Gli utensili VHM sono realizzati interamente in metallo duro.
Il metallo duro è composto da particelle di carburo di tungsteno. Il cobalto agisce come legante che unisce i grani. Il contenuto di cobalto influisce sulla durezza e sulla resistenza.
Meno cobalto significa maggiore durezza e resistenza all’abrasione. Più cobalto aumenta la resistenza alla flessione. Il produttore seleziona la composizione in base all’applicazione.
Gli acciai inossidabili richiedono metalli duri a grana fine. Questa struttura garantisce un tagliente affilato. La lavorazione avviene con finiture superficiali pulite.
Frese rivestite di diamante per materiali abrasivi
I rivestimenti diamantati raggiungono una durezza superiore a 9000 HV. Sono il materiale più duro utilizzato per gli utensili. I diamanti sintetici vengono depositati mediante CVD.
I compositi di carbonio sono cinque volte più abrasivi dell’acciaio. Gli utensili senza rivestimento si usurano in pochi minuti. Il diamante prolunga la durata a migliaia di pezzi.
I rivestimenti diamantati vengono utilizzati per la fresatura di compositi. La fibra di carbonio distrugge rapidamente i carburi standard. Solo il diamante resiste a tale abrasione.
Anche l’alluminio con un alto contenuto di silicio richiede il diamante. Le particelle di silicio agiscono come carta vetrata. Il carburo ordinario non resiste a tale lavorazione.
Geometria delle lame adattata alle proprietà del metallo lavorato
L’angolo di spoglia della lama influisce sulle forze di taglio. I materiali morbidi richiedono angoli positivi maggiori. Le leghe dure necessitano di angoli più piccoli o negativi.
Geometria per materiali diversi:
- Alluminio: angolo di attacco elevato 15-25°, spigoli vivi lucidati
- Acciaio inossidabile: angolo medio 8-12°, spigolo rinforzato
- Titanio: angolo ridotto 5-8°, geometria di dissipazione del calore
- Compositi: angolo negativo 0-5°, taglienti molto affilati
Il numero di taglienti della fresa determina l’efficienza della lavorazione. Più denti significano una superficie più liscia. Meno taglienti garantiscono una migliore evacuazione del truciolo.
Le scanalature elicoidali facilitano l’evacuazione del truciolo. L’angolo dell’elica è solitamente di 30-45 gradi. La progettazione della fresa è di fondamentale importanza.
Suggerimento: L’affilatura e il ripristino regolari degli utensili in carburo riducono i costi di produzione fino al 40%.
Servizi di fresatura CNC presso CNC Partner
CNC Partner è specializzata nella lavorazione di precisione di metalli CNC. L’azienda dispone di un moderno parco macchine per la fresatura di varie dimensioni. Un centro di lavoro avanzato garantisce la realizzazione anche dei progetti più complessi. L’esperienza accumulata in quasi tre decenni si traduce in qualità.
La fresatura CNC è la specialità principale dell’impianto produttivo. Le macchine a controllo numerico realizzano componenti con elevata precisione dimensionale. Clienti dalla Polonia e dai paesi europei usufruiscono regolarmente dei servizi. L’industria aerospaziale, automobilistica e medica trova qui soluzioni produttive adeguate.
Offerta completa di lavorazione metalli
CNC Partner va oltre la semplice fresatura. L’impianto realizza anche la tornitura CNC per diversi componenti. L’elettroerosione a filo WEDM consente la sagomatura precisa di elementi difficili. Materiali con durezza fino a 64 HRC vengono lavorati efficacemente.
La rettifica CNC completa la gamma dei servizi produttivi. Le superfici dei pezzi raggiungono una rugosità fino a Ra 0,63. L’azienda lavora alluminio di varie leghe, acciai da costruzione e temprati. Anche le materie plastiche rientrano nell’offerta di lavorazione. L’impianto accetta sia ordini singoli che produzioni in serie.
Servizi di lavorazione dei metalli CNC
Il parco macchine comprende fresatrici verticali con diverse aree di lavoro. La macchina più grande opera su un’area di 1700 x 900 mm. Il software CAM ottimizza i percorsi utensile per la massima efficienza. La precisione di esecuzione raggiunge pochi micrometri.
L’impianto utilizza sistemi di raffreddamento avanzati durante la lavorazione. Gli utensili in metallo duro garantiscono una lunga durata. Il controllo qualità avviene in ogni fase della produzione. L’esperienza pluriennale consente di risolvere rapidamente problemi tecnici.
Preventivo rapido e realizzazione puntuale
Preventivi d’ordine vengono preparati entro 2-48 ore. Il tempo di realizzazione varia da 3 a 45 giorni lavorativi. Dipende dalla complessità del progetto e dalla dimensione della serie produttiva. La consegna sul territorio polacco avviene entro 48 ore.
L’azienda spedisce componenti ai clienti in tutta l’Unione Europea. Contratti più ampi vengono gestiti con trasporto diretto proprio. Un approccio flessibile alle esigenze dei clienti costruisce relazioni commerciali durature.
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Materiali compositi e leghe speciali nella fresatura CNC
L’industria moderna utilizza sempre più materiali non convenzionali. Compositi e leghe speciali trovano applicazione nelle tecnologie del futuro. La loro lavorazione richiede un approccio particolare.
Lavorazione di compositi rinforzati con fibra di carbonio
I compositi CFRP combinano fibre di carbonio con resina epossidica. Questo materiale è più leggero dell’alluminio del 40%. La sua resistenza supera quella degli acciai strutturali.
La fresatura di compositi richiede utensili diamantati. Le fibre di carbonio distruggono le lame standard in pochi minuti. Solo i rivestimenti più resistenti sopportano l’abrasione.
I compositi non tollerano alte temperature di lavorazione. La resina si degrada oltre i 180°C. È necessario il raffreddamento con aria compressa.
La delaminazione rappresenta il problema principale durante la lavorazione. Gli strati del materiale si separano l’uno dall’altro. Utensili affilati e parametri corretti prevengono questo fenomeno.
Leghe di magnesio caratterizzate da eccezionale leggerezza strutturale
Il magnesio è il metallo strutturale più leggero. La sua densità è di soli 1,74 g/cm³. La lega AZ91 contiene aggiunte di alluminio e zirconio.
La lavorazione del magnesio è tecnicamente relativamente facile. Il materiale si taglia volentieri ad alte velocità. I trucioli sono fini e facili da evacuare.
Il magnesio richiede particolari misure di sicurezza. La polvere fine è infiammabile ed esplosiva. Gli impianti di aspirazione devono essere adeguatamente protetti.
Le leghe di magnesio trovano applicazione nell’automotive sportivo. L’industria aeronautica le utilizza in componenti non sollecitati. Il settore elettronico ne produce custodie.
Ghisa sferoidale e il suo impiego nella produzione di elementi fusi
La ghisa sferoidale contiene grafite in forma sferoidale. Questa struttura conferisce migliori proprietà meccaniche rispetto alla ghisa grigia. La resistenza raggiunge 400-700 MPa.
La fresatura della ghisa genera molta polvere abrasiva. Gli utensili devono essere resistenti all’abrasione. I carburi a grana grossa funzionano meglio.
Parametri di lavorazione della ghisa sferoidale:
- Velocità di taglio: 130-190 m/min a seconda della durezza
- Raffreddamento: richiesto, emulsione o olio
- Utensili: carburi con rivestimenti anti-usura
- Avanzamento: 0,15-0,25 mm/dente a profondità medie
La ghisa trova ampio impiego nella fonderia industriale. I produttori di macchine utensili la utilizzano per i basamenti delle macchine. L’industria automobilistica produce blocchi motore.
Bronzi allo stagno come materiali con buone proprietà di scorrimento
Il bronzo è una lega di rame e stagno. Il contenuto di stagno è solitamente del 5-15%. Questo materiale presenta un’eccellente resistenza all’attrito.
I bronzi allo stagno sono utilizzati nei cuscinetti a strisciamento. Funzionano senza lubrificazione aggiuntiva per lungo tempo. L’industria navale utilizza intensamente queste leghe.
La lavorazione del bronzo è simile a quella dell’ottone. Il materiale è leggermente più duro e meno plastico. I trucioli si rompono regolarmente e non incollano gli utensili.
La fresatura del bronzo non richiede attrezzature speciali. Le macchine CNC standard se la cavano senza problemi. I parametri sono simili alla lavorazione dell’acciaio dolce.
Suggerimento: I bronzi grafite richiedono una riduzione della velocità di taglio del 30% rispetto ai bronzi allo stagno puri.
FAQ: Domande frequenti
Quali leghe metalliche sono più difficili da lavorare alle fresatrici CNC?
I materiali più difficili sono le leghe di nichel, il titanio e gli acciai temprati. L’Inconel e superleghe simili mantengono la loro resistenza a temperature superiori a 700 gradi Celsius. Questi materiali sono utilizzati principalmente nell’industria aerospaziale ed energetica. La loro lavorazione richiede macchine molto potenti e utensili speciali.
Il titanio ha una bassa conducibilità termica, solo 21 W/mK. Il calore si accumula nella zona di taglio, distruggendo rapidamente gli utensili. Gli acciai temprati con durezza superiore a 45 HRC richiedono frese con rivestimenti speciali. L’usura degli utensili è molte volte più rapida rispetto all’alluminio.
Principali problemi durante la lavorazione:
- Temperature estreme superiori a 800°C nella zona di taglio
- Intensa incrudimento superficiale del materiale durante il processo
- Forze di taglio molto elevate che gravano sulla struttura della macchina
- Breve durata degli utensili da taglio, spesso inferiore a 10 ore
Perché la fresatura del titanio è così tecnologicamente impegnativa?
Il titanio combina diverse proprietà che rendono difficile la lavorazione meccanica. Questo materiale ha un basso modulo di Young, pari a circa 110 GPa. Ciò provoca la flessione del pezzo sotto la pressione dell’utensile. Vibrazioni e oscillazioni impediscono una lavorazione precisa.
La reattività chimica del titanio aumenta drasticamente ad alte temperature. Questo metallo forma legami forti con molti elementi. Il materiale aderisce al tagliente dell’utensile. Questo fenomeno è chiamato incollaggio. L’utensile perde rapidamente affilatura. La velocità di taglio deve essere bassa, solo 38-48 metri al minuto. L’efficienza di lavorazione diminuisce drasticamente rispetto all’alluminio.
Ogni fresatrice CNC può lavorare efficacemente acciai temprati?
Le fresatrici standard per hobbisti e semiprofessionali non sono in grado di gestire acciai temprati. La lavorazione di materiali con durezza superiore a 45 HRC richiede un mandrino potente. La potenza deve superare i 5,6 kW per una produzione efficiente. Le macchine leggere non garantiscono la necessaria rigidità strutturale.
Requisiti tecnici per la lavorazione dell’acciaio temprato:
- Mandrino con potenza minima di 5,6 kW con utensili medi
- Robusta struttura in ghisa che smorza efficacemente le vibrazioni
- Sistema di raffreddamento ad alta pressione, minimo 20 bar
- Guide lineari di precisione in grado di sopportare carichi elevati
Le fresatrici verticali industriali dispongono di mandrini da 10-15 kW. Il loro peso supera spesso le 3-5 tonnellate. Il costo di tali macchine ammonta a centinaia di migliaia di złoty. Macchine più piccole possono fresare l’acciaio prima della tempra. La lavorazione finale avviene dopo il trattamento termico su macchine industriali.
Qual è l’importanza del raffreddamento durante la fresatura di diverse leghe metalliche?
Il sistema di raffreddamento influisce direttamente sulla durata degli utensili e sulla qualità della lavorazione. L’alluminio dissipa il calore autonomamente grazie a una conducibilità di 205 W/mK. È sufficiente una lubrificazione occasionale della zona di taglio. L’acciaio inossidabile ha una conducibilità di soli 16 W/mK. Richiede un raffreddamento intensivo con emulsione o olio.
Il titanio genera temperature superiori a 800 gradi nella zona di contatto. Senza raffreddamento, l’utensile si distrugge immediatamente. I moderni sistemi pompano il liquido a una pressione di 20-80 bar. Il fluido raggiunge direttamente il tagliente attraverso i canali nell’utensile. I compositi di carbonio non tollerano il raffreddamento ad umido. La resina si degrada sopra i 180 gradi Celsius. L’aria compressa raffredda efficacemente la zona senza danneggiare il materiale.
Quanto durano gli utensili durante la lavorazione di leghe metalliche dure?
La durata delle frese dipende direttamente dalla durezza del materiale lavorato. Gli utensili per alluminio lavorano 200-500 ore senza sostituzione. Gli acciai strutturali riducono la durata a 50-100 ore. Gli acciai temprati consentono solo 10-30 ore di lavoro.
La lavorazione del titanio è la più impegnativa per gli utensili da taglio. Le frese durano solo 2-8 ore di lavoro intenso. Le superleghe di nichel come l’Inconel danno risultati simili. I costi di sostituzione delle lame aumentano drasticamente. Il calcolo della redditività della produzione deve tenere conto di questo fattore. I rivestimenti diamantati prolungano la durata con i compositi di carbonio. Gli utensili lavorano allora migliaia di cicli. La rigenerazione e l’affilatura dei carburi riducono i costi del 40%. Tuttavia, non tutte le frese sono adatte alla rigenerazione.
Riepilogo
La fresatura CNC consente la lavorazione della stragrande maggioranza delle leghe metalliche. Alluminio, ottone e acciai a basso tenore di carbonio si lavorano senza particolari difficoltà. Questi materiali non richiedono attrezzature specialistiche.
Le leghe metalliche dure presentano sfide tecnologiche molto maggiori. Titanio, acciai temprati e superleghe di nichel richiedono macchine potenti. I costi di lavorazione aumentano notevolmente con la durezza del materiale.
Le limitazioni tecniche delle macchine utensili determinano l’ambito delle possibili applicazioni. La potenza del mandrino, la rigidità della struttura e il sistema di raffreddamento sono di fondamentale importanza. La scelta degli utensili e dei rivestimenti appropriati determina il successo. Le tecnologie moderne consentono di fresare praticamente qualsiasi lega metallica. La domanda non è se sia possibile, ma se sia economicamente giustificato. Alcuni materiali sono meglio lavorati con altri metodi rispetto alla fresatura.
Fonti:
- https://pl.wikipedia.org/wiki/Frezowanie
- https://pl.wikipedia.org/wiki/Obr%C3%B3bka_metali
- https://en.wikipedia.org/wiki/Milling_(machining)
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/2021/4420250
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214785320313146
- https://www.scientific.net/AMR.1181.11