Leggero, versatile, impegnativo - L'alluminio richiede strumenti performanti, processi stabili e un preciso coordinamento di tutti i parametri per la lavorazione in serie. Che si tratti di costruzione automobilistica, tecnologia medica, costruzione di macchine e impianti o elettronica - le leghe di alluminio combinano un peso ridotto con una buona resistenza, alta resistenza alla corrosione e un'eccellente riciclabilità. Nonostante la sua buona lavorabilità intrinseca, il materiale presenta sempre sfide per l'utente. In particolare, durante la fresatura, incollaggi, bordi di costruzione o flusso di truciolo incontrollato possono compromettere la sicurezza del processo. Pertanto, un coordinamento preciso della geometria dell'utensile, del materiale da taglio, dei dati di taglio e del lubrificante refrigerante è decisivo per una lavorazione economica. La Paul Horn GmbH offre con il suo portafoglio di utensili numerosi sistemi che consentono una lavorazione economica.
L'importanza globale dell'alluminio si riflette nei numeri di produzione. Ogni anno vengono prodotte oltre 60 milioni di tonnellate di questo metallo leggero in tutto il mondo, con l'Asia, e in particolare la Cina, che gioca un ruolo trainante. L'alluminio è l'elemento più comune nella crosta terrestre dopo l'ossigeno e il silicio, ma si trova esclusivamente in forma legata. L'estrazione industriale avviene dall'alluminio tramite il processo Bayer e l'elettrolisi in fusione successiva.
Attraverso elementi di lega mirati come silicio, magnesio, rame o zinco, le proprietà meccaniche possono essere adattate, il che ha effetti diretti sul comportamento di lavorazione.
Pronunciata tendenza all'adesione
Durante la fresatura dell'alluminio, le proprietà specifiche del materiale emergono in modo particolarmente evidente. La bassa durezza e la bassa temperatura di fusione favoriscono alte velocità di taglio, ma portano anche a una pronunciata tendenza all'adesione. Senza misure adeguate, possono formarsi bordi di costruzione che influenzano negativamente sia la qualità della superficie che la durata degli utensili. Gli utensili da fresatura moderni per l'alluminio si caratterizzano quindi per i bordi affilati, le superfici di truciolo lucidate e geometrie di forma truciolo speciali che supportano un facile deflusso del truciolo. Inoltre, vengono utilizzati rivestimenti con elevate proprietà di scorrimento o - a seconda dell'applicazione - bordi volutamente non rivestiti per massimizzare l'affilatura.
HORN offre per la lavorazione dell'alluminio un programma completo di utensili da fresatura, che va dai fresatori in metallo duro pieno agli utensili da fresatura circolari fino a soluzioni PKD e MKD. In particolare, nella fresatura con alti volumi di truciolo, gli utensili a un tagliente o a due taglienti con ampi spazi per il truciolo giocano un ruolo centrale. Consentono elevate avanzamenti e velocità di taglio senza ostacolare il flusso del truciolo. Applicazioni tipiche sono la fresatura a tasca, l'immersione e la rifilatura di componenti in alluminio con ampie rimozioni di materiale.
Diamante policristallino
Per compiti più impegnativi e lunghe durate, vengono utilizzati principalmente utensili dotati di diamante. Il diamante policristallino è particolarmente adatto per la fresatura di leghe di alluminio grazie alla sua elevata resistenza all'usura e alla bassa tendenza all'adesione. I bordi affilati consentono elevate qualità superficiali e processi stabili anche con parametri di taglio elevati. Oltre alle operazioni di tornitura classiche, il PKD si è quindi affermato in particolare nel settore della fresatura, ad esempio nella fresatura piana di componenti strutturali o nella fresatura di contorni di geometrie complesse.
Negli ultimi anni, Horn ha costantemente ampliato il suo portafoglio PKD e oggi offre, oltre a inserti intercambiabili rivestiti in PKD, anche utensili da fresatura fissi progettati specificamente per la lavorazione ad alte prestazioni. Questi utensili sono stati presentati per la prima volta nel 2024 in un programma standardizzato e coprono numerose applicazioni - non solo nell'alluminio, ma anche in altri materiali non ferrosi. Il sistema di utensili consente un'elevata rigidità e precisione di rotazione, il che si riflette immediatamente nella qualità della superficie e nella stabilità del processo.
Nuove potenzialità nella lavorazione ad alte prestazioni
Un esempio è il sistema di testa intercambiabile DG con bordi in PKD, che si basa su un sistema di metallo duro esistente ed è stato ampliato con bordi rivestiti in diamante. Grazie alla costruzione modulare, sono disponibili diverse varianti di gambo in acciaio o metallo duro, rendendo il sistema adatto anche per applicazioni con grandi sporgenze. Un altro punto culminante è un sistema di fresatura piana con proprietà di rotazione precise. L'elevata rigidità di questo sistema consente valori di taglio che portano anche fresatrici potenti ai loro limiti e apre nuove potenzialità nella lavorazione ad alte prestazioni.
Per applicazioni con i più alti requisiti ottici, come nella costruzione di utensili e stampi, viene inoltre utilizzata la lavorazione ad alta lucentezza con diamanti monocristallini. Anche nella fresatura, questo materiale da taglio consente qualità superficiali che rendono superflua una successiva lucidatura. Ciò non solo risparmia tempo, ma aumenta anche la riproducibilità della qualità del componente. Questo è un vantaggio decisivo, soprattutto per i componenti la cui superficie verrà successivamente rivestita o cromata.
Qualità costante per lunghe durate
L'uso crescente di componenti in alluminio, ad esempio grazie a nuove tecnologie di produzione come il Gigacasting nell'industria automobilistica, sottolinea l'importanza di soluzioni di fresatura performanti. Allo stesso tempo, l'uso dei materiali sta cambiando, il che pone nuove esigenze in termini di flessibilità e precisione. Gli utensili da fresatura moderni devono quindi non solo consentire elevati tassi di rimozione, ma anche garantire una qualità costante per lunghe durate. Con concetti di utensili coordinati, materiali da taglio innovativi e geometrie specifiche per l'applicazione, è possibile soddisfare questi requisiti e ottimizzare in modo sostenibile la lavorazione economica dell'alluminio.
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