Nell'industria aerospaziale, i materiali da taglio in ceramica sono da molti anni la scelta preferita quando si tratta di lavorare parti critiche per la sicurezza come componenti di motori in leghe a base di nichel o superleghe altamente resistenti al calore. Questi materiali sono resistenti alle temperature, tenaci e difficili da lavorare. Dove gli utensili in metallo duro raggiungono i loro limiti, la ceramica può esprimere i suoi punti di forza. Consente velocità di taglio molto elevate, tempi di lavorazione brevi e processi produttivi. Con soluzioni utensili intelligenti, materiali da taglio innovativi e know-how, ISCAR supporta gli utenti nella lavorazione con ceramica.
„La ceramica resiste a temperature significativamente più elevate rispetto al metallo duro, è più dura e chimicamente molto più resistente“, riassume Antonia Splettstößer dello sviluppo commerciale di ISCAR i vantaggi del materiale da taglio. „Questo consente velocità di taglio significativamente più elevate e quindi aumenti di produttività.“ Mentre durante la tornitura dell'Inconel 718 con un inserto in metallo duro rivestito circa 50 metri al minuto sono realistici, un tagliente in ceramica supera i 300 metri al minuto.
Innovazioni nei materiali da taglio e negli utensili
Inizialmente, gli inserti in ceramica venivano utilizzati nell'industria aerospaziale principalmente per la sgrossatura, ora sempre più utenti del settore si avventurano anche nella finitura. Il motivo: le ceramiche, gli inserti e gli utensili sono stati costantemente sviluppati, migliorando la sicurezza contro la rottura e la tenacità.
La gamma di materiali da taglio in ceramica è ampia. Le ceramiche rinforzate con whisker combinano un'elevata resistenza alle temperature con una maggiore sicurezza contro la rottura e consentono velocità di taglio fino a 300 metri al minuto. Le ceramiche SiAlON sono leggermente meno resistenti al calore, ma consentono avanzamenti significativamente più elevati e sono quindi ideali per la sgrossatura.
Un ulteriore passo nello sviluppo sono i cosiddetti Bidemics, il materiale da taglio innovativo di ISCAR che unisce i vantaggi della ceramica e del metallo duro. Consente lavorazioni ad alta velocità fino a 400 metri al minuto, con una stabilità di processo migliorata. „ISCAR offre un ampio portafoglio con oltre 400 diversi inserti in ceramica. C'è un tagliente adatto per ogni applicazione“, è sicura Antonia Splettstößer.
Maggiore produttività
Ci sono anche novità nel settore degli utensili. ISCAR ha sviluppato un adattatore GCPAD progettato per la tornitura e la fresatura in leghe altamente resistenti al calore e ghisa con ceramica. Grazie alla produzione additiva, ha un meccanismo di smorzamento integrato che riduce le sollecitazioni da urto e minimizza il rischio di rottura degli inserti, oltre a canali di raffreddamento interni ottimizzati per il flusso e uscite KSS esattamente allineate. „In questo modo indirizziamo il lubrificante refrigerante dove si genera calore, cioè esattamente nella zona di lavorazione“, spiega Antonia Splettstößer.
Con i nuovi utensili da tornitura CERMTURN di ISCAR, gli utenti possono utilizzare le ceramiche da taglio in modo flessibile, semplice ed economico durante la tornitura. Gli utensili CAMFIX e a gambo hanno cassette intercambiabili per inserti in ceramica e metallo duro. I tornitori sono altamente flessibili con l'utensile raffreddato e possono utilizzare diverse opzioni di inserti con un supporto e le cassette stabilmente bloccate.
Il materiale da taglio trova applicazione anche nella lavorazione della ghisa e della lavorazione dura e ovunque ci siano alte temperature e carichi estremi, e allo stesso tempo si desidera ottenere un'elevata produttività. „Con i materiali da taglio in metallo duro, è possibile lavorare in modo sicuro i materiali ISO-S e -K. Con le ceramiche, gli utenti hanno la possibilità di aumentare significativamente la produttività di questi processi“, riassume Antonia Splettstößer. Nella pratica, questo significa: dove è economicamente e tecnologicamente sensato, gli inserti in metallo duro vengono sostituiti dalla ceramica.
Know-how per i tornitori
In questo modo anche le aziende che non hanno ancora esperienza con questo materiale da taglio entrano in contatto con esso. „Molti nuovi utenti sono cresciuti con il metallo duro e conoscono bene il suo utilizzo“, afferma Antonia Splettstößer. „Ma la ceramica funziona purtroppo in modo completamente diverso.“
Un esempio: mentre con il metallo duro una riduzione della velocità di taglio spesso aiuta ad aumentare la durata dell'utensile, poiché si genera meno calore nella zona di lavorazione, con la ceramica è esattamente il contrario. „Qui, alte temperature sono addirittura desiderabili, perché il materiale da lavorare del componente diventa più morbido. Questo contraddice l'intuizione di molti tornitori – spesso devono aumentare la velocità di taglio per ottenere percorsi di durata più lunghi“, spiega l'esperta.
Per supportare al meglio gli utenti, ISCAR ha creato un proprio team di competenza in ceramica, CBN e PKD, che lavora sulla base di conoscenze scientifiche e competenze specialistiche consolidate. Accompagna i clienti nella scelta del materiale da taglio adatto, offre formazione personalizzata e trasmette conoscenze pratiche – dalle basi della scienza dei materiali fino a consigli concreti e metodi di troubleshooting.
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