Stabilità dimensionale: sfide nella realizzazione di utensili e stampi

Affinché ciascuna fase di lavoro vada a buon fine, sono necessari due elementi: la conoscenza della strategia di lavorazione migliore per una specifica richiesta del cliente e un assortimento ben fornito di utensili di prim’ordine con una lunga durata. Con questi presupposti, i lavori su utensili, geometrie semplici e stampi 3D altamente complessi sono ugualmente efficienti, che si tratti di una lavorazione di acciai temprati o acciai dolci. Potrai fresare e forare in modo eccellente, effettuare serraggi sicuri e rettificare con una precisione misurabile fino al micron.

Scegliendo l’utensile giusto potrai agire positivamente sui seguenti aspetti:

• Dati di taglio affidabili
• Migliore evacuazione dei trucioli
• Aumento della durata del tagliente e pertanto maggiore controllo dell’usura del tagliente stesso
• Aumento della gamma di lunghezze delle frese
• Miglioramento della qualità delle superfici
• Tempi di esecuzione più brevi

Le misure campione sono utili nella misura in cui consentono di eseguire quanto richiesto da specifiche operazioni nella realizzazione di stampi e utensili. Una trasmissione ottimale della forza può essere ottenuta soltanto fissando in modo sicuro il pezzo grezzo da lavorare o il materiale e l’utensile. Da questo punto di vista, il più grande ostacolo è la complessa geometria dell’utensile stesso. Infatti, richiede spesso di bloccare e sbloccare più volte il pezzo grezzo per garantire la stabilità dimensionale dello stampo finale dell’utensile al termine dei processi di fresatura e foratura.

Che si tratti di macchine multi-task come centri di tornitura e fresatura, sistemi di serraggio utensili con cono poligonale o cono cavo con battuta in piano, meno tolleranze presenta il portautensili, più facile è evitare errori angolari e di altezza.

Sono disponibili i seguenti portautensili a:

• Cono SK ISO
• cono cavo (HSK)
• cono con battuta in piano/supporto a doppio contatto
• Sistemi di utensili MTM
• Sistemi di serraggio utensili con cono poligonale

Tipi di acciaio: l’importanza di un’analisi accurata
Per il tuo lavoro in qualità di esperto od operaio specializzato nella realizzazione di utensili e stampi, ciò che conta di più sono:

• gli elementi di lega nell’acciaio
• il possibile trattamento termico

Quello che devi assolutamente sapere sull'acciaio nella costruzione di utensili e stampi è:

• acciai inossidabili austenitici: facile asportazione truciolo
• acciai super austenitici: asportazione truciolo estremamente difficile
• acciai inossidabili ferritici: tendono a incollarsi, ma sono facili da lavorare meccanicamente
• acciai inossidabili martensitici: la lavorazione varia a seconda del pretrattamento (ricotto o bonificato)
• acciai inossidabili austeno-ferritici (acciaio Duplex): estremamente resistenti alla trazione e al calore, con un’asportazione truciolo difficile

Con l’alluminio o le leghe di alluminio è tutta un’altra cosa

Se hai la possibilità di scegliere, ci sono ottime ragioni a favore dell’alluminio. l’alluminio è un materiale leggero e generalmente facile da lavorare. A parità di resistenza con l’acciaio, l’alluminio consente forze di taglio migliori. In qualità di metallurgico esperto, sai che la forma del truciolo ricopre un’importanza fondamentale per via del possibile volume di truciolatura che con l’alluminio è relativamente grande. La forma del truciolo dipende dal materiale stesso ma anche dalle condizioni di taglio e dalla geometria dell’utensile. Se nel tuo processo di lavoro la durata dell’utensile è importante, gli utensili in acciaio rapido (HSS) e in metallo duro sono adatti alla lavorazione delle leghe di alluminio.

Attenzione:

• L’alluminio puro e le leghe di alluminio per la lavorazione plastica trattabili termicamente ma nello stato tenero, soprattutto a velocità di taglio ridotte, tendono alla formazione di trucioli lunghi e al tagliente di riporto. Il risultato può essere una scarsa qualità delle superfici.
• Le proprietà di taglio dei materiali fusi in alluminio senza silicio sono circa le stesse di quelle dei corrispondenti materiali per lavorazione plastica. Le leghe fuse in al-si indurenti e ipoeutettiche sono più difficili da lavorare. Questa proprietà aumenta all’aumentare della percentuale di Si. In questo caso sono adatti gli utensili in metallo duro
• Per le leghe di Al-Si ipereutettiche, utilizza utensili in metallo duro o utensili in diamante policristallino. Attenzione: le particelle grossolane di Si nella struttura base relativamente dura riducono parecchio la durata dell’utensile.