Un adeguato raffreddamento è un fattore decisivo per una lavorazione efficiente. Grazie ai processi di produzione additiva, ISCAR ha potuto ottimizzare ulteriormente il raffreddamento mirato su un gran numero di teste fresatrici. Gli utenti possono quindi utilizzare valori di taglio più elevati e beneficiare di tempi di vita più lunghi, una migliore evacuazione dei trucioli e una maggiore sicurezza del processo.
Uno dei più grandi nemici delle placche da taglio (WSP) in metallo duro è l'alta temperatura che si genera durante la lavorazione del pezzo. Temperature medie di 300 a 900 gradi Celsius sono possibili. Con l'aumento della temperatura, la vita utile delle WSP diminuisce. Il loro usura aumenta, compromettendo la qualità del pezzo e influenzando negativamente le sue proprietà di lavorazione. Il calore generato tra utensile e pezzo può alterare la forma del truciolo e deformare la WSP.
«Il raffreddamento è un fattore molto importante nel mondo della lavorazione dei metalli – grazie al suo impatto positivo sulla forma del truciolo e sulla temperatura durante la lavorazione, può migliorare i tempi di vita degli utensili e ridurre i costi di produzione», afferma Anton Kress, specialista di prodotto fresatura presso ISCAR.
Canali di raffreddamento con meno contorni di disturbo
Il raffreddamento ad alta pressione con fornitura mirata di refrigerante direttamente nella zona di taglio si è dimostrato particolarmente efficace. «Il nostro obiettivo è sempre quello di raffreddare il più vicino possibile a ciascun tagliente e portare il refrigerante con la massima pressione il più rapidamente possibile nella zona di taglio», spiega. «Grazie ai processi di stampa 3D, siamo riusciti a ottimizzare ulteriormente i canali di refrigerante interni nei nostri fresatori piani e angolari, aumentando ulteriormente la pressione, la quantità e l'efficacia del refrigerante.»
Nel raffreddamento convenzionale, i canali si diramano perpendicolarmente dal grande canale di refrigerante e portano il refrigerante all'uscita con un diametro di circa 2,5 millimetri, da dove il refrigerante fluisce dall'alto a una distanza di dieci a venti millimetri verso la WSP. «Per inserire i canali nei semilavorati prodotti convenzionalmente, era necessaria anche una foratura aggiuntiva, in cui il refrigerante si accumulava e riduceva l'efficienza», afferma lo specialista di prodotto. Grazie alla stampa 3D, ISCAR è riuscita a posizionare i canali di refrigerante direttamente nel semilavorato.
Queste tubazioni che seguono curve dolci invece di correre perpendicolarmente hanno chiaramente meno contorni di disturbo e, poiché non è necessaria una foratura aggiuntiva, il refrigerante non può più accumularsi. «Rispetto al raffreddamento convenzionale, questi fresatori prodotti additivamente offrono un flusso volumetrico superiore del 20%», spiega Anton Kress.
L'ottimizzazione del flusso raddoppia il volume
Ma ISCAR non sarebbe ISCAR se lo specialista degli utensili non avesse migliorato ulteriormente il raffreddamento – dopo tutto, qui lo sviluppo non si ferma mai: «Nel prossimo passo, abbiamo ottimizzato i canali di refrigerante nelle teste fresatrici per il flusso e massimizzato ulteriormente la pressione del refrigerante utilizzabile», spiega Anton Kress. Per una maggiore velocità di uscita, l'afflusso centrale del refrigerante è ora progettato a forma di imbuto e si restringe nel passaggio ai singoli canali di refrigerante che portano ai taglienti.
Le tubazioni con un diametro di solo un millimetro ora seguono curve dolci con grandi raggi, le linee rette ci sono solo direttamente prima dell'uscita, per trasportare il refrigerante in modo preciso al tagliente. «In questo modo siamo riusciti a raddoppiare il flusso volumetrico e moltiplicare la velocità di uscita e la pressione del refrigerante al tagliente.»
Per una migliore prestazione di raffreddamento, ISCAR ha anche spostato l'uscita del refrigerante sul lato della camera dei trucioli. A seconda della dimensione della WSP, due o tre fori con un diametro di un millimetro portano il refrigerante al tagliente. «La distanza tra le uscite e la WSP è quindi di soli cinque a sette millimetri», afferma lo specialista di prodotto. «Questo porta a diversi vantaggi: il getto di refrigerante è più compatto e può essere indirizzato in modo più preciso, inoltre abbiamo potuto migliorare la formazione dei trucioli e l'evacuazione dei trucioli.»
Maggiore sicurezza del processo e migliore controllo dei trucioli
In termini numerici, ciò significa: con una pressione della pompa di 80 bar e un volume di pompa di 46 litri al minuto, un utente con raffreddamento standard con cinque uscite di refrigerante di 2,5 millimetri di diametro raggiunge una pressione di dieci bar al tagliente e una velocità di uscita di 37 metri al secondo, ovvero 132 chilometri orari. Nello stesso setting, con un fresatore JHP con dieci uscite di un millimetro, ovvero due per tagliente, raggiunge invece una pressione di 74 bar al tagliente e una velocità di uscita di 122 metri al secondo, ovvero 441 chilometri orari.
«Ciò significa che possiamo portare in un tempo più breve molto più refrigerante con una pressione significativamente più alta nella zona di taglio», sottolinea Kress e elenca i vantaggi: «L'utente può utilizzare valori di taglio più elevati, sono possibili tempi di intervento più lunghi, raggiunge una maggiore sicurezza del processo e una durata più lunga, inoltre si formano meno bordi di attacco.» Il raffreddamento a getto ha anche un grande impatto sulla formazione e sull'evacuazione dei trucioli: l'alta pressione produce trucioli più compatti, che vengono inoltre espulsi praticamente di lato. Questo protegge l'utensile e migliora la qualità della superficie.
«Il raffreddamento mirato può essere utilizzato già a partire da sei bar di pressione», afferma Kress.
«I fresatori stampati in 3D con raffreddamento mirato ottimizzato per il flusso sono disponibili nelle serie HELI2000, HELIALU, HELI3MILL, HELIQUAD, HELITANG e XQUAD – c'è l'utensile giusto per ogni compito di fresatura.»
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