Il piombo è un metallo pesante che può essere dannoso per l'ambiente e la salute umana a concentrazioni più elevate. La riduzione del piombo nei materiali di produzione è diventata quindi sempre più importante negli ultimi anni ed è inoltre prescritta da specifiche direttive dell'UE. Tuttavia, nella lavorazione di metalli senza piombo con gli utensili e le geometrie di taglio finora comuni, si generano spesso trucioli lunghi e solo irregolarmente fratturati. Inoltre, i bordi di taglio degli utensili si usurano molto più rapidamente rispetto a quanto avviene con materiali contenenti piombo. Il motivo è che il piombo nei metalli agisce come un lubrificante integrato, che ora viene a mancare. Pertanto, produrre componenti in tali metalli richiede strumenti innovativi.
Assumere responsabilità
Per le aziende, il passaggio a leghe senza piombo non è solo una questione di conformità legale, ma anche di responsabilità ecologica. La decisione di passare a materiali senza piombo si basa sulla visione a lungo termine di Lüdecke di una produzione sostenibile e di un uso responsabile delle risorse.
Pertanto, attualmente vengono già prodotti componenti selezionati in materiali senza piombo o a basso contenuto di piombo (in particolare ottone) - un fatto molto apprezzato dai clienti. Ciò include, ad esempio, valvole e accoppiamenti per la pneumatica, applicazioni di riscaldamento, l'industria dei processi o l'approvvigionamento idrico. Tuttavia, il passaggio al materiale ecologico si sta rivelando notevolmente più difficile del previsto. Con i materiali senza piombo, i trucioli non si fratturano più regolarmente.
Di conseguenza, si formano lunghi trucioli aggrovigliati che si accumulano negli spazi di lavoro delle macchine per tornitura e fresatura. Questo compromette notevolmente la sicurezza del processo, di cui le aziende di produzione hanno bisogno, specialmente nella produzione in serie, e si traduce spesso in alti costi per l'acquisto di utensili, frequenti tempi di inattività delle macchine e una drastica riduzione della durata degli utensili.
Requisiti speciali per la filettatura
Presso l'azienda Lüdecke di Amberg, tra l'altro, vengono prodotti accoppiamenti in ottone (materiale CW724R). Questo avviene in grandi serie su automi a ciclo continuo, tra l'altro dal produttore K. R. Pfiffner, Utzenstorf / Svizzera. Sui raccordi devono essere tagliate filettature M18x1.
Nella produzione delle filettature nei materiali senza piombo con i maschi filettatori standard in HSS e HSSE, tuttavia, si sono ottenute quantità di lavoro significativamente inferiori rispetto alla lavorazione delle leghe di ottone contenenti piombo. Finora, tali utensili per filettatura hanno prodotto quasi 100.000 filettature. Tuttavia, con l'uso di ottone senza piombo, si sono usurati dopo solo 3.500 pezzi lavorati e devono essere sostituiti. Con un tempo ciclo di circa 4,5 secondi per pezzo, ciò significa fermare gli automi a ciclo continuo altamente produttivi ogni quattro o cinque ore e sostituire gli utensili per filettatura. Questo riduce notevolmente la produttività e si dimostra poco economico.
Utensile HM con geometria di taglio ottimizzata
Per la lavorazione della lega di ottone senza piombo CW724R, gli esperti del produttore di utensili specializzato in utensili per filettatura Johs. Boss GmbH + CO. KG hanno sviluppato maschi filettatori in carburo. Questi sono dotati di geometrie di taglio ottimizzate.
I primi test presso Lüdecke hanno dimostrato che i maschi filettatori ottimizzati, dopo circa 2.500 pezzi prodotti, continuano a produrre in modo affidabile in base alla precisione richiesta e all'alta qualità superficiale. Anche il tempo ciclo è stato mantenuto a circa 4,5 secondi. Finora, i tecnici di produzione di Lüdecke sono stati in grado di identificare l'usura degli utensili sempre in base ai tempi ciclo prolungati. I bordi usurati richiedono momenti torcenti più elevati sugli alberi. Di conseguenza, gli alberi lavorano a velocità inferiori e a velocità di avanzamento più basse.
A causa dei parametri invariati, i tecnici di produzione hanno mantenuto l'utensile per filettatura in carburo di Johs. Boss nell'automa a ciclo continuo. Alla fine, sono state prodotte quasi 80.000 accoppiamenti senza cambio utensile mantenendo il tempo ciclo costante. L'utensile per filettatura ha lavorato un intero lotto d'ordine senza usurarsi sulla qualità superficiale richiesta sulle flanke delle filettature. Questo dimostra che gli utensili per filettatura ottimizzati in carburo con geometrie di taglio specificamente adattate del produttore di utensili Johs. Boss possono realizzare la stessa produttività, affidabilità ed economicità nella lavorazione di leghe metalliche senza piombo come gli utensili HSS utilizzati finora nella produzione di componenti in leghe contenenti piombo.
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