La lavorazione dell'alluminio presenta ai tornitori una serie di sfide: trucioli lunghi e appiccicosi, elevato apporto di calore, vibrazioni e oscillazioni possono causare danni al pezzo e agli utensili, riducendo la qualità delle superfici. ISCAR ha nel suo portafoglio l'utensile standard adatto per tutte le operazioni di lavorazione economica di questo materiale abrasivo.
L'alluminio è il metallo più comune nella crosta terrestre, ma si trova quasi esclusivamente in forma legata in natura. Viene principalmente estratto come bauxite. Grazie a processi di produzione migliorati, dalla seconda metà del XIX secolo è diventato rapidamente un materiale ampiamente utilizzato e accessibile, che offre all'industria numerose proprietà vantaggiose: è molto leggero, non arrugginisce, possiede una buona conducibilità per calore ed elettricità, è facile da modellare e lavorare, non è magnetico e non produce scintille. Questo rende il materiale molto richiesto e frequentemente utilizzato nell'industria elettronica, nella costruzione di macchine, nel settore edile, nell'industria aerospaziale, ferroviaria e automobilistica.
In linea di principio facilmente lavorabile, ma …
„L'alluminio può essere generalmente lavorato in modo rapido e semplice“, afferma Frederik Schmalbach, Product Manager Non-Rotating Tools presso ISCAR Germania. „Tuttavia, l'utente deve tenere a mente alcune peculiarità del materiale.“ L'alluminio è molto abrasivo, il che aumenta l'usura degli utensili. Anche l'adesione influisce negativamente sul processo. Da un lato, i trucioli lunghi e appiccicosi possono avvolgersi attorno all'utensile.
Questo può portare a rotture e danneggiare il pezzo lavorato. D'altra parte, c'è il rischio che l'alluminio si saldi allo strumento, compromettendo il bordo di taglio. "Inoltre, l'utente deve tenere d'occhio l'apporto di calore", aggiunge Patrick Muller, Product Manager Drilling presso ISCAR Germany. "Sebbene il materiale disperda bene le alte temperature, può portare a usura degli utensili e danni superficiali se il calore non viene dissipato in modo efficiente. Anche la sua facile lavorabilità è sia una benedizione che una maledizione. Infatti, l'alluminio si deforma facilmente, il che può avere effetti indesiderati sulla precisione dimensionale e sulla forma."
Lavorazione facile della truciolatura
„I diversi settori si differenziano per le loro esigenze riguardo alle finiture superficiali e alle tolleranze, ma sono concordi sulle aspettative nei confronti degli utensili da asportazione“, afferma Herbert Volk, Product Manager Fresatura presso ISCAR. „Deve consentire una lavorazione rapida e sicura e deve essere orientato alla soluzione. Il termine magico qui è lavorazione ad alto volume. Gli utensili utilizzati dovrebbero permettere grandi volumi di asportazione, consentire alte velocità di rotazione e tagliare il più dolcemente possibile.“
I parametri di taglio elevati nella lavorazione dell'alluminio hanno anche un effetto importante – in relazione al tempo attivo di lavorazione per componente. I tempi di funzionamento delle macchine vengono notevolmente ridotti, il che consente di risparmiare energia e ridurre le emissioni di CO2. "Inoltre, gli utensili indicizzabili con inserti intercambiabili e teste sostituibili aumentano l'efficienza delle risorse dei materiali preziosi, poiché non è necessario sostituire l'intero utensile, ma solo il set di taglio", spiega Herbert Volk. "Gli utensili in metallo duro integrale vengono utilizzati il più possibile solo quando si può sfruttare il potenziale di profondità di taglio elevato. Con profondità di taglio fino a 1xD, i fresatori a testa intercambiabile modulari della serie MM EA-CF offrono un'alternativa interessante per la lavorazione efficace dell'alluminio."
La scelta della giusta geometria della lama è fondamentale per la lavorazione efficiente dell'alluminio. Gli utensili in carburo devono avere bordi affilati, rottura truciolo adeguata e rivestimenti speciali per prevenire l'adesione e aumentare la durata. Il raffreddamento corretto, che trasporta il fluido refrigerante direttamente nella zona di taglio, può dissipare in modo efficiente il calore e i trucioli, migliorando la qualità della superficie.
"Alla fine, è importante anche avere la giusta strategia di lavorazione con parametri di taglio adeguati", spiega Patrick Muller. "Velocità di taglio, tassi di avanzamento e profondità di taglio ottimizzati riducono le vibrazioni e rendono la formazione dei trucioli controllabile." Qui entra in gioco ISCAR. Gli specialisti degli utensili offrono un ampio portafoglio di strumenti per fresatura, foratura, tornitura e tranciatura, che consentono una soluzione rapida, sicura e conveniente per ogni compito.
Sgrossatura e finitura
"Specificamente per la sgrossatura e la finitura dell'alluminio, ISCAR offre una vasta gamma di utensili standard", spiega Herbert Volk.
Ad esempio, il HELIIQMILL per inserti trigonali con tre bordi di taglio elicoidali per la lavorazione di spigoli a 90 gradi, il HELIALU con inserti romboidali a due taglienti per fresatura di spigoli, fresatura di scanalature complete e fresatura piana ad altissime velocità, i fresatori a manico in metallo duro pieno (VHM) ECA CHATTER-FREE lucidati, disponibili anche in combinazione con il nuovo rivestimento Hard Carbon DLC. "DLC sta per rivestimento in carbonio simile al diamante", spiega Herbert Volk. "Si tratta di un rivestimento nanocomposito con le proprietà di un diamante, che presenta bassa frizione, alta durezza e grande resistenza alla corrosione." I trucioli vengono evacuati meglio grazie al rivestimento DLC, e la superficie liscia riduce la formazione di bave.
Nuovissimo è anche il HELIALU con raffreddamento JHP mirato. Questo consente di fresare e pre-lavorare tasche profonde e spalle. Il raffreddamento preciso e mirato di ciascun singolo tagliente aumenta la qualità della superficie e produce trucioli compatti con meno avvolgimenti. L'utente beneficia di un'elevata sicurezza del processo grazie a una gestione ottimale dei trucioli e a una lunga durata degli utensili, si formano significativamente meno bordi di costruzione e, grazie a parametri di taglio migliorati, l'efficienza aumenta.
Per elevate prestazioni di lavorazione durante la fresatura piana, a tasca e a contorno anche in condizioni instabili, c'è il HELI3MILL. I suoi tre bordi taglienti, elicoidali e segmentati con taglienti di finitura larghi adattati garantiscono stabilità e elevate qualità superficiali. Grazie al raffreddamento interno mirato, si formano trucioli corti che possono essere evacuati facilmente. Il HELI3MILL riduce le forze di taglio, le vibrazioni e la temperatura nella zona di taglio.
Foratura - con testa intercambiabile o WSP
Per inserire fori in pezzi di alluminio in modo economico, ISCAR offre due soluzioni standard, spiega Patrick Muller. Da un lato, i WSP speciali per i trapani indicizzabili della serie DR-TWIST e la testa di foratura intercambiabile ICN per il SUMOCHAM.
I trapani DR-TWIST di ISCAR possono essere equipaggiati con inserti a quattro taglienti sviluppati appositamente per la lavorazione dell'alluminio. Questi WSP rettificati hanno bordi taglienti affilati e superfici di truciolo lucidate che prevengono la formazione di bordi di attacco. Sono realizzati nella varietà di grano fine IC08 non rivestita. Canali di raffreddamento elicoidali attraversano l'intero corpo del trapano, ma non il suo nucleo. Questo lo rende resistente alle forze di torsione. Questa costruzione migliora la loro stabilità e l'evacuazione dei trucioli. I trapani DR-TWIST sono disponibili per profondità di foratura di 2xD, 3xD, 4xD e 5xD e in diametri da dodici a sessanta millimetri.
Per i trapani a testa intercambiabile SUMOCHAM con diametri da dieci a 19,5 millimetri, ISCAR ha in programma teste di foratura speciali per la lavorazione dell'alluminio. Le teste di foratura con geometria ICN sono dotate di bordi taglienti affilati e scanalature lucidate. Consentono tolleranze di foratura da IT otto a nove. Sono disponibili nella varietà di grano fine IC08 non rivestita, ma possono anche essere dotate di un rivestimento DLC.
Tornitura e foratura
Quando si tratta di finitura e sgrossatura dell'alluminio, l'ALUPTURN come utensile standard è una buona scelta, afferma Frederik Schmalbach, Product Manager Non-Rotating Tools presso ISCAR Germania. I WSP offrono un prezzo attraente per taglio e consentono lunghe durate di vita. ISCAR ha progettato l'inserto a doppio lato, rettificato e lucidato, con quattro bordi taglienti specificamente per l'alluminio e altri metalli non ferrosi. È dotato di un formante di truciolo estremamente positivo F3N-P o M3N-P con superficie di truciolo lucidata. Il suo angolo di truciolo positivo riduce le forze di taglio e raggiunge un taglio morbido, la superficie di truciolo liscia previene la formazione di bordi di attacco.
Inoltre, ISCAR offre una serie di inserti a taglio intercambiabile standard ISO con il nuovo rivestimento DLC per le serie ISOTURN e CUTGRIP. "Il rivestimento consente all'utente di tornire e forare in modo economico l'alluminio", afferma Frederik Schmalbach. "Grazie a diversi substrati, forme, angoli di truciolo e geometrie di taglio, c'è l'utensile giusto per ogni applicazione. E se non c'è, è sempre possibile progettare una soluzione speciale - questo vale naturalmente anche per fresatori e trapani."
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