Molti operatori CNC si trovano per la prima volta di fronte al compito di lavorare l’acciaio inossidabile e si rendono rapidamente conto che questo materiale si comporta in modo diverso dall’acciaio comune. Le frese scivolano sulla superficie, la temperatura aumenta e gli utensili si usurano più velocemente del previsto. Ecco perché la domanda sulla difficoltà di lavorare questa lega emerge regolarmente negli ambienti di produzione.
La risposta, tuttavia, non è semplice. L’acciaio inossidabile appartiene effettivamente ai materiali impegnativi. Tuttavia, non è assolutamente il più difficile di tutti. La valutazione dipende dal tipo di acciaio, dal metodo utilizzato e dall’esperienza dell’operatore. La comprensione delle specificità di questo materiale consente di evitare costosi errori e di ottenere risultati ripetibili.
Proprietà dell’acciaio inossidabile che complicano la lavorazione CNC
L’acciaio inossidabile non è un singolo materiale, ma un’intera famiglia di leghe. Le leghe austenitiche, come la 304 e la 316, sono le più comunemente utilizzate nell’industria. Allo stesso tempo, sono caratterizzate da un insieme di proprietà fisiche che ostacolano direttamente i processi di taglio.
Ciascuna di queste proprietà influisce sul lavoro della macchina in modo diverso. Insieme creano una sfida che richiede un’attenta pianificazione del processo, prima ancora di fissare il pezzo da lavorare.
Inc Tunisiazione per deformazione plastica a freddo e i suoi effetti sugli utensili
L’inc Tunisiazione per deformazione plastica a freddo è un fenomeno per cui l’acciaio inossidabile si indurisce sotto l’effetto di sollecitazioni meccaniche durante il taglio. La durezza superficiale del tipo 304 dopo la deformazione a freddo può superare HV 300. L’usura dell’utensile aumenta quindi fino al 50% rispetto alla lavorazione di una superficie non indurita.
Quando l’utensile lavora troppo lentamente o troppo a lungo in un punto, il materiale inizia a indurirsi sotto il tagliente. Un passaggio successivo incontra uno strato più duro e accelera l’usura del tagliente. Il fenomeno è cumulativo, il che significa che ogni strato successivo è più difficile da tagliare.
Principali effetti dell’inc Tunisiazione per deformazione plastica a freddo:
- usura accelerata della superficie di attacco dell’utensile
- formazione di microfratture sul tagliente
- peggioramento della qualità della superficie lavorata
- aumento delle forze di taglio ad ogni passaggio successivo
Una gestione efficace dell’inc Tunisiazione richiede il mantenimento di un avanzamento continuo e uniforme. Gli utensili con un angolo di attacco positivo tagliano il materiale con un taglio più netto, riducendo la deformazione plastica della zona di taglio. L’erogazione di refrigerante ad alta pressione direttamente nella zona di taglio accelera il trasferimento di calore e la frammentazione del truciolo.
Bassa conducibilità termica e riscaldamento della zona di taglio
La conducibilità termica dell’acciaio inossidabile è solo da un terzo a un quarto del valore tipico dell’acciaio al carbonio. Durante il taglio, la temperatura nella zona di contatto tra l’utensile e il materiale può raggiungere anche i 1000°C. Temperature così elevate accelerano l’ossidazione dei rivestimenti degli utensili e ne causano il distacco.
Il calore non si dissipa liberamente attraverso il materiale, ma si concentra in una stretta zona vicino al tagliente. Ciò accelera la diffusione del materiale dell’utensile nel truciolo e degrada il tagliente. In pratica, ciò significa la necessità di utilizzare un raffreddamento intensivo per tutto il tempo di lavorazione.
L’uso di un refrigerante a base di olio sintetico con una concentrazione del 6-8% riduce il surriscaldamento e prolunga la durata della lama fino al 40%. I sistemi di alimentazione del refrigerante attraverso il mandrino, che operano a pressioni superiori a 70 bar, penetrano efficacemente la barriera di vapore che si forma vicino alla lama e rimuovono i trucioli dalla zona di taglio.
Forze di taglio e deformazioni plastiche del materiale
L’acciaio inossidabile è caratterizzato da un’elevata duttilità. Il materiale non si rompe fragilmente, ma si deforma plasticamente sotto l’utensile. Ciò genera notevoli forze di taglio, che possono causare la flessione di pezzi sottili o vibrazioni nel sistema utensile.
Particolarmente suscettibili alla deformazione sono le pareti sottili e i lunghi elementi torniti tra le punte. Le vibrazioni, comunemente chiamate “chatter”, aggravano l’usura dell’utensile e danneggiano la rugosità superficiale. La rigidità dell’intero sistema macchina-portautensile-pezzo-utensile è di fondamentale importanza.
La profondità di taglio nella lavorazione meccanica di precisione CNC di sgrossatura dovrebbe essere scelta in modo da tagliare sempre lo strato indurito dal passaggio precedente. Una profondità troppo piccola fa sì che l’utensile raschi la superficie indurita invece di tagliarla.
Tendenza alla formazione di bave sul tagliente dell’utensile
La bava sul tagliente dell’utensile, nota come accumulo adesivo, è una micro-saldatura del materiale lavorato alla lama. L’acciaio inossidabile ha una forte tendenza ad aderire agli utensili a causa della sua elevata duttilità e reattività chimica a temperature elevate. L’accumulo altera la geometria del tagliente e peggiora la qualità della superficie.
L’accumulo si verifica principalmente a velocità di taglio troppo basse o a velocità di avanzamento troppo basse. Gli utensili con rivestimento TiAlN o AlCrN riducono l’adesione del materiale lavorato al substrato. Questi rivestimenti mantengono la durezza ad alta temperatura e riducono l’attrito sulla superficie di spoglia.
Meccanismi di usura dell’utensile nella lavorazione dell’acciaio inossidabile:
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usura abrasiva dovuta a particelle dure di carburo nella struttura della lega
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usura adesiva dovuta all’adesione del materiale lavorato
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usura per diffusione ad alte temperature di taglio
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usura a gradino alla profondità di taglio
Il controllo regolare delle condizioni della lama ogni quindici minuti di lavoro durante la lavorazione dell’acciaio inossidabile consente di individuare il momento del limite di usura prima che si verifichi un danno all’utensile e al pezzo.
Confronto della difficoltà di lavorazione dell’acciaio inossidabile con altri metalli
La posizione dell’acciaio inossidabile nella gerarchia di difficoltà di lavorazione dipende dai criteri di valutazione adottati. La lavorabilità dei materiali è espressa come percentuale rispetto al materiale di riferimento, che è l’acciaio automatico a 160 HB. L’acciaio inossidabile di grado 304 raggiunge un indice di lavorabilità di circa il 45-55%, mentre l’alluminio raggiunge il 300-1500%.
Il confronto dei materiali evidenzia che l’acciaio inossidabile è un materiale difficile, ma non il più difficile tra tutti i metalli utilizzati industrialmente.
Acciaio inossidabile rispetto a titanio e leghe ad alto contenuto di nichel
Il titanio richiede velocità di taglio nell’intervallo 9–18 m/min, mentre l’acciaio inossidabile tollera velocità di 21–30 m/min. Velocità inferiori significano tempi ciclo più lunghi e un rischio maggiore di incollaggio dei trucioli all’utensile. Le leghe di titanio tendono inoltre a indurirsi rapidamente e a reagire con il materiale dell’utensile ad alta temperatura.
Le leghe ad alto contenuto di nichel, utilizzate nell’industria aerospaziale e dell’energia, sono per molti aspetti ancora più difficili da lavorare. La loro durezza Rockwell raggiunge C40 e si mantiene anche a temperature elevate. La lavorazione CNC di tali leghe richiede utensili speciali in ceramica o nitruro di boro cubico (CBN) e velocità di taglio estremamente basse.
La tabella seguente mostra le proprietà selezionate di tre gruppi di materiali:
| Proprietà | Acciaio inossidabile | Titanio | Leghe ad alto contenuto di nichel |
|---|---|---|---|
| Conducibilità termica | Bassa | Molto bassa | Molto bassa |
| Tendenza all’incrudimento | Alta | Alta | Molto alta |
| Velocità di taglio raccomandata (m/min) | 21–30 | 9–18 | 3–12 |
| Indice di lavorabilità (%) | 45–55 | 20–40 | 10–20 |
| Difficoltà di lavorazione generale | Alta | Molto alta | Estremamente alta |
I dati della tabella confermano che l’acciaio inossidabile occupa una posizione intermedia. La sua lavorazione è impegnativa, ma paragonabile al titanio, e decisamente più facile rispetto alle leghe di nichel.
Posizione dell’acciaio inossidabile nella scala di lavorabilità dei metalli
La lavorabilità dipende da diversi fattori contemporaneamente: durezza del materiale, conducibilità termica, plasticità e tendenza alla formazione di accumuli. L’acciaio inossidabile 316 ha prestazioni peggiori rispetto al 304 a causa della maggiore percentuale di molibdeno, che aumenta la durezza e la deformabilità.
L’acciaio inossidabile ferritico di grado 430 raggiunge una lavorabilità simile all’acciaio al carbonio e pone significativamente meno difficoltà agli operatori. Gli acciai martensitici, come il 420, dopo la tempra possono raggiungere una durezza da 50 a 55 HRC, il che rende la loro asportazione un processo simile alla rettifica.
Quando altri materiali creano più problemi all’operatore
L’acciaio temprato con durezza superiore a 55 HRC richiede la CNC Partner o la lavorazione con utensili CBN. Le normali frese in carburo non sono in grado di lavorare efficacemente un materiale così duro senza un rapido deterioramento. Le leghe di berillio e i compositi di carbonio, invece, generano polveri tossiche che richiedono speciali misure di protezione.
La ghisa grigia, sebbene dura, viene lavorata più facilmente dell’acciaio inossidabile. Il materiale si rompe sotto forma di trucioli corti, il che limita l’accumulo e facilita il dissipamento del calore. L’alluminio e le sue leghe, nonostante le elevate velocità di taglio, raramente causano problemi alla durata degli utensili. La domanda sul materiale più difficile non ha un’unica risposta, poiché la risposta dipende sempre dal contesto produttivo.
Tecniche e parametri di lavorazione CNC per acciaio inossidabile
La corretta preparazione del processo è più importante della scelta di attrezzature costose. La conoscenza dell’intervallo dei parametri di taglio e delle loro interrelazioni consente di ottenere una buona qualità superficiale senza un eccessivo consumo di utensili. Ogni decisione sulla velocità, sull’avanzamento o sul tipo di refrigerante si riflette direttamente sui risultati della lavorazione.
Selezione di utensili da taglio e rivestimenti protettivi
Per la lavorazione dell’acciaio inossidabile, i carburi sinterizzati di classe M (ISO) sono i più adatti. Questa classe è progettata specificamente per materiali difficili da lavorare, come acciai inossidabili e resistenti al calore. La geometria dell’utensile dovrebbe considerare un angolo di spoglia positivo, che riduce le forze di taglio e limita il riscaldamento della zona.
I rivestimenti TiAlN mantengono la durezza fino a 800°C e sono la soluzione più comunemente utilizzata. I rivestimenti AlCrN più recenti sono più duri a temperature più elevate e funzionano meglio nella lavorazione a secco o con una quantità limitata di refrigerante. Il rivestimento DLC (simile al diamante) riduce il coefficiente di attrito e limita l’adesione del materiale lavorato.
Criteri di selezione dell’utensile per acciaio inossidabile:
- classe ISO M o equivalente per materiali difficili da lavorare
- angolo di spoglia positivo da 5° a 12°
- rivestimento TiAlN, AlCrN o multistrato
- tagliente affilato senza smussi eccessivi
- geometria ottimizzata del canale del truciolo per un efficiente scarico dei trucioli
Gli utensili con geometria per alluminio sono troppo affilati e fragili per l’acciaio inossidabile. Gli utensili destinati agli acciai al carbonio hanno un angolo di spoglia troppo piccolo, il che aumenta le forze di taglio e il riscaldamento.
Velocità di avanzamento e profondità di taglio nella fresatura CNC
Nella fresatura CNC dell’acciaio inossidabile, la velocità di taglio consigliata è di 21–30 m/min per frese in carburo con rivestimento. La velocità di rotazione del mandrino si calcola dalla velocità di taglio e dal diametro dell’utensile. L’avanzamento per tagliente dovrebbe essere compreso tra 0,03 e 0,08 mm, a seconda del diametro della fresa e della profondità di taglio.
La profondità di taglio nella sgrossatura non dovrebbe essere inferiore a 0,5 mm. Una profondità troppo piccola provoca la deformazione del materiale invece del suo taglio e accelera l’incrudimento dello strato superficiale. Nella finitura, la profondità di taglio è solitamente di 0,1–0,2 mm e l’avanzamento viene ridotto.
La fresatura in controcorrente offre condizioni di taglio più stabili rispetto alla fresatura inAWS. Il truciolo si forma da spesso a sottile, riducendo la tendenza alle vibrazioni e prolungando la durata dell’utensile. Le moderne strategie di percorso utensile, come la fresatura trochoidale, mantengono un angolo di avvolgimento costante della fresa e caricano uniformemente i taglienti.
Ruolo del refrigerante e della lubrificazione nella tornitura CNC
Durante la tornitura CNC dell’acciaio inossidabile, il refrigerante svolge tre compiti contemporaneamente: dissipa il calore, lubrifica la zona di contatto tra utensile e materiale e rimuove i trucioli dalla scanalatura. Un’emulsione olio-acqua con una concentrazione del 6–8% è la soluzione di base per la maggior parte delle operazioni di tornitura. I sistemi di alimentazione del refrigerante ad alta pressione, superiori a 70 bar, aumentano la durata dell’utensile del 40–60%.
La minima quantità di refrigerante (MQL) è efficace nelle operazioni di finitura leggere. Il sistema dosa una nebbia d’olio direttamente sul tagliente in quantità di pochi millilitri all’ora. Nella tornitura di sgrossatura, viene utilizzata un’abbondante quantità di refrigerante per garantire un costante smaltimento del calore.
Il refrigerante criogenico, che utilizza azoto liquido, è una soluzione per operazioni che richiedono la massima qualità superficiale. Mantiene la durezza dell’utensile e ne previene l’ammorbidimento termico. La zona di taglio viene raffreddata a temperature inferiori a 0°C, eliminando completamente la formazione di taglienti di riporto.
Suggerimento: Durante la lavorazione di tasche o fori profondi, è consigliabile utilizzare l’alimentazione del refrigerante attraverso il mandrino. Una pressione superiore a 70 bar rimuove efficacemente i trucioli e raffredda il tagliente dove gli ugelli esterni non arrivano.
Lavorazioni di precisione di metalli CNC presso CNC Partner
CNC Partner è un’azienda polacca con solide radici che risalgono a quasi 30 anni di esperienza nella lavorazione meccanica. Nata dalla fusione di due entità specializzate, ha costantemente ampliato il proprio parco macchine e migliorato i processi produttivi fin dall’inizio della sua attività. Realizza ordini per clienti dalla Polonia e da molti paesi europei, tra cui Francia, Germania, Danimarca, Svizzera e Belgio.
Gamma di servizi comprende sia la produzione unitaria che quella seriale, nell’ordine di migliaia di pezzi. La quotazione dell’ordine richiede da 2 a 48 ore, mentre il tempo di realizzazione varia da 3 a 45 giorni, a seconda della complessità del progetto. Ogni elemento è sottoposto a un rigoroso controllo di qualità prima della spedizione al cliente.
Gamma completa di servizi di lavorazione meccanica
CNC Partner gestisce quattro aree principali di lavorazione dei metalli, che si integrano a vicenda e consentono la realizzazione di progetti di varia complessità.
Aree di lavorazione CNC:
- Fresatura CNC con tolleranze fino a pochi micrometri, utilizzata in aeronautica, automotive e medicina
- Tornitura CNC di corpi di rotazione in acciaio fino a una durezza di 54 HRC, alluminio, ottone e materie plastiche
- Rettifica CNC come operazione di finitura per elementi che richiedono levigatezza Ra e tolleranze dimensionali ristrette
- Elettroerosione a filo WEDM per il taglio di materiali con durezza fino a 64 HRC con una tolleranza inferiore a 1 μm
Ciascuno dei metodi è supportato da un moderno parco macchine, programmato tramite software avanzato. I processi di fresatura CNC e tornitura CNC si basano su macchine a controllo computerizzato, garantendo la ripetibilità in ogni serie produttiva.
Servizi di lavorazione dei metalli CNC
Elettroerosione a filo WEDM come complemento alla lavorazione meccanica
L’elettroerosione a filo WEDM è un metodo che opera senza contatto fisico con il materiale. Le scariche elettriche tra il filo di ottone e l’elemento lavorato provocano una precisa erosione del materiale. Il processo avviene in acqua demineralizzata e l’altezza massima di taglio sulle macchine CNC Partner è di 400 mm.
Il metodo è efficace dove altri tipi di lavorazione falliscono: con spigoli interni vivi, elementi a parete sottile e acciai per utensili di altissima durezza. La qualità della superficie dopo il taglio a filo raggiunge Ra ≤ 0,15 μm, e la parallelismo dei bordi rimane inferiore a 5 μm. Tale precisione è irraggiungibile con la classica fresatura CNC o tornitura.
I clienti di CNC Partner valutano i servizi ai massimi livelli, come confermano le recensioni pubblicate su Google. Una valutazione costante di 5,0 testimonia la qualità coerente degli ordini eseguiti e un servizio efficiente in ogni fase della collaborazione.
Per ordinare i servizi, verificare l’offerta attuale o discutere i dettagli del progetto, è sufficiente contattare direttamente CNC Partner. Gli specialisti dell’azienda consiglieranno sulla scelta del metodo di lavorazione, stimeranno i tempi di realizzazione e prepareranno un preventivo su misura per le specifiche esigenze tecniche.
Errori più comuni degli operatori CNC nella lavorazione dell’acciaio inossidabile
La maggior parte dei problemi nella lavorazione dell’acciaio inossidabile non deriva da attrezzature difettose, ma da errori nella pianificazione o nell’esecuzione del processo. Anche operatori esperti commettono errori ripetitivi che riducono la durata degli utensili e peggiorano la qualità dei componenti.
Scelta errata dei parametri di taglio
Una velocità di taglio troppo bassa è uno degli errori più comuni. Paradossalmente, una bassa velocità non protegge l’utensile, ma favorisce la formazione di accumuli adesivi e la lenta deformazione del materiale. Una velocità troppo elevata, d’altra parte, porta a un rapido surriscaldamento e a una rapida degradazione del rivestimento dell’utensile.
Allo stesso modo, un avanzamento troppo piccolo è errato. L’operatore imposta un avanzamento ridotto, pensando che una lavorazione attenta prolunghi la durata dell’utensile. L’effetto è opposto: l’utensile sfrega il materiale invece di tagliarlo e indurisce lo strato superficiale. Al passaggio successivo, incontra un materiale più duro rispetto all’inizio.
Errori parametrici tipici nella lavorazione dell’acciaio inossidabile:
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Impostazione della velocità di taglio al di sotto di 18 m/min per l’acciaio austenitico
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Utilizzo di un avanzamento inferiore a 0,03 mm per tagliente nella fresatura
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Lavorazione con una profondità di taglio inferiore a 0,3 mm nella sgrossatura
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Mancanza di refrigerante o flusso insufficiente
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Copia dei parametri dell’acciaio al carbonio senza correzioni per l’acciaio inossidabile
I parametri di taglio devono essere scelti in base al tipo specifico di acciaio. L’acciaio 316 richiede velocità inferiori di circa il 10-15% rispetto al 304 a causa della maggiore durezza dopo la lavorazione a freddo. I parametri del produttore dell’utensile costituiscono un punto di partenza, non una ricetta pronta per ogni caso.
Trascurare il controllo dell’usura degli utensili durante il lavoro
Gli operatori spesso si affidano a un programma di sostituzione degli utensili fisso, stabilito per materiali più facili. Nella lavorazione CNC dell’acciaio inossidabile, un utensile può superare il limite di usura molto prima di quanto previsto dal programma. Un utensile troppo usurato aumenta le forze di taglio, danneggia la rugosità superficiale e può rompersi nel materiale.
Il monitoraggio della potenza del mandrino è un indicatore semplice ed efficace dell’usura dell’utensile. Un aumento della potenza assorbita con parametri costanti indica che il tagliente sta perdendo affilatura. Il controllo regolare delle lame al microscopio ogni quindici minuti di lavoro intenso elimina il rischio di rottura improvvisa dell’utensile nel materiale.
Suggerimento: Al primo avvio di un nuovo programma per l’acciaio inossidabile, si consiglia di eseguire una lavorazione di prova su un breve tratto con arresto e controllo dell’utensile. Ciò consente di verificare rapidamente se i parametri adottati causano un’eccessiva usura della lama.
FAQ: Domande frequenti
Perché l’acciaio inossidabile è difficile da lavorare con CNC?
L’acciaio inossidabile combina diverse caratteristiche sfavorevoli contemporaneamente. Ha una bassa conducibilità termica, il che fa sì che il calore si concentri nella zona di taglio invece di diffondersi nel materiale. La forte tendenza all’incrudimento per deformazione plastica fa sì che ogni passata successiva dell’utensile incontri uno strato più duro del precedente. L’elevata duttilità genera trucioli lunghi che si avvolgono sull’utensile e ostacolano la dissipazione del calore.
Tutte queste caratteristiche insieme fanno sì che gli utensili si usurino più rapidamente e che i parametri di taglio debbano essere selezionati con maggiore precisione rispetto all’acciaio al carbonio tipico.
Quale grado di acciaio inossidabile è il più difficile da lavorare?
Tra i gradi comunemente usati, l’acciaio 316 e la sua variante 316L sono i più difficili da lavorare. La maggiore percentuale di molibdeno e nichel aumenta la durezza dopo la deformazione e le forze di taglio rispetto al grado 304. L’acciaio 440C, dopo la tempra, raggiunge una durezza superiore a 55 HRC, il che richiede utensili in ceramica o in nitruro di boro cubico.
I gradi ferritici, come il 430, si lavorano in modo significativamente più facile. L’acciaio 303, con l’aggiunta di zolfo, ha la migliore lavorabilità tra gli acciai inossidabili comuni. La scelta del grado per il progetto influisce direttamente sull’efficienza della lavorazione e sulla durata degli utensili.
Quali utensili funzionano meglio per la lavorazione dell’acciaio inossidabile?
Gli utensili in metallo duro di classe ISO M sono la scelta di base per la lavorazione dell’acciaio inossidabile. La classe M è destinata proprio ai materiali difficili da lavorare, inclusi gli acciai austenitici. I rivestimenti TiAlN e AlCrN mantengono la durezza anche a temperature superiori a 800°C, il che limita l’usura per diffusione del tagliente.
La geometria dell’utensile dovrebbe prevedere un angolo di spoglia positivo da 10° a 15°, che riduce le forze di taglio e diminuisce la tendenza del materiale all’incrudimento. Il tagliente deve essere veramente affilato, perché anche un piccolo danno al bordo accelera l’incrudimento dello strato superficiale e peggiora la qualità della superficie.
Il refrigerante è essenziale per la lavorazione dell’acciaio inossidabile?
Il refrigerante è di importanza critica nella lavorazione dell’acciaio inossidabile. La bassa conducibilità termica del materiale fa sì che, senza raffreddamento, la temperatura nella zona di taglio raggiunga anche i 1000°C. Una temperatura così elevata distrugge i rivestimenti degli utensili e accelera l’usura per diffusione del tagliente.
Un’emulsione olio-acqua con una concentrazione del 6-8% svolge contemporaneamente la funzione di raffreddamento e lubrificazione. I sistemi di alimentazione del refrigerante ad alta pressione superiore a 70 bar attraverso il mandrino prolungano la durata dell’utensile del 40-60%. Per operazioni di finitura leggere è consentito un apporto minimo di refrigerante sotto forma di nebbia d’olio.
Quali sono gli errori più comuni nella lavorazione dell’acciaio inossidabile su macchine CNC?
Impostare una velocità di taglio troppo bassa è un errore commesso molto frequentemente. Paradossalmente, una velocità bassa non protegge l’utensile, ma favorisce la formazione di accumuli e l’incrudimento della superficie. Una avanzamento troppo ridotto fa sì che il tagliente sfreghi il materiale invece di tagliarlo, il che porta a un rapido degrado del filo.
Copiare i parametri utilizzati per l’acciaio al carbonio senza correzioni per l’acciaio inossidabile è un altro errore. Un controllo troppo raro dello stato degli utensili fa sì che un tagliente usurato lavori ben oltre il punto limite, danneggiando sia l’utensile che il pezzo in lavorazione. Il monitoraggio regolare della potenza del mandrino consente di rilevare un’usura eccessiva prima che si verifichi un danno.
In che modo l’incrudimento per deformazione plastica influisce sulla fresatura dell’acciaio inossidabile?
L’incrudimento per deformazione plastica si verifica quando l’utensile deforma plasticamente il materiale invece di tagliarlo nettamente. La superficie sotto il tagliente si indurisce e la durezza del grado 304 dopo la deformazione può superare HV 300. Ogni passaggio successivo incontra uno strato più duro e danneggia più rapidamente il filo di taglio.
Nella fresatura CNC di acciaio inossidabile, la profondità di taglio dovrebbe sempre superare lo spessore dello strato indurito formatosi nel passaggio precedente. La fresatura concordante e un avanzamento continuo e uniforme riducono questo fenomeno in modo più efficace della fresatura in opposizione. L’utensile non dovrebbe mai fermarsi nel materiale, poiché ogni interruzione del movimento indurisce localmente la superficie.
Riassunto
L’acciaio inossidabile è un materiale impegnativo, ma non il più difficile tra tutti quelli utilizzati nell’industria. Le leghe di nichel, il titanio o l’acciaio temprato oltre 55 HRC pongono compiti più difficili per gli operatori. Tuttavia, è proprio l’acciaio inossidabile ad essere così diffuso nella produzione che gli errori nella sua lavorazione CNC costano al settore notevoli quantità di tempo e utensili.
La conoscenza dei meccanismi di incrudimento per deformazione plastica, la corretta selezione degli utensili con rivestimenti appropriati, il lavoro con parametri di taglio corretti e il controllo continuo dell’usura dei taglienti sono le fondamenta di una lavorazione efficace. Un operatore che comprende perché l’acciaio inossidabile si comporta in un certo modo, è in grado di scegliere soluzioni per ogni caso, invece di limitarsi a utilizzare ricette preconfezionate.
Fonti:
- https://pl.wikipedia.org/wiki/Stal_nierdzewna
- https://pl.wikipedia.org/wiki/Obr%C3%B3bka_metali
- https://pl.wikipedia.org/wiki/Computerized_Numerical_Control
- https://www.ijert.org/research/experimental-investigation-and-optimization-of-cnc-turning-of-stainless-steel-316-IJERTCONV11IS07
- https://www.mechanik.media.pl/pliki/do_pobrania/artykuly/22/2019_12_s0827.pdf
- https://www.ijres.org/papers/Volume-10/Issue-5/Ser-8/I10054855.pdf
- https://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-df33cb97-c489-470f-911f-8b3afa01d298/c/Labuda_Analiza_rozkladu_
- https://journals.pan.pl/Content/134192/PDF/1135_2k.pdf