Uno spazio per gli inserti non rivestiti

Gli inserti affilati e non rivestiti come il VK2 di Vargus sono progettati per la lavorazione di materiali non ferrosi, alluminio, materiali ad alta temperatura e leghe di titanio. Foto per gentile concessione di Vargus USA.

Un flusso costante di rivestimenti avanzati degli inserti proviene dai produttori di utensili per offrire una maggiore durata dell'utensile, una migliore finitura superficiale, caratteristiche per tagliare in modo efficace una varietà di materiali o strati personalizzati progettati per fornire una rimozione di materiale ideale per un materiale o un'applicazione molto specifica.

Questi continui miglioramenti consentono di identificare un inserto rivestito per quasi tutte le applicazioni.

Gli inserti senza rivestimento, tuttavia, hanno ancora il loro posto. Un inserto disadorno e senza rivestimenti che potrebbero opacizzarne il tagliente è spesso la scelta quando un produttore si trova a dover produrre un componente che ha poco o nessuno spazio di variazione rispetto alle specifiche di materiali resistenti come ghisa, materiali ad alta temperatura e superleghe resistenti al calore (HRSA).

"Che siano formati da acciaio rapido, cobalto o carburo di tungsteno, gli utensili non rivestiti possono essere utilizzati su materiali ferrosi e non ferrosi", ha affermato Harvey Patterson, ingegnere sviluppo prodotto presso Scientific Cutting Tools Inc. "Detto questo, in genere funzionano meglio su materiali non ferrosi che creano meno calore e pressione, entrambi i quali deteriorano il tagliente durante il processo di taglio. La pressione del tagliente è dettata dalla resistenza del materiale da lavorare”.

Secondo Patterson, il modo migliore per ridurre tale pressione è utilizzare strumenti con spoglia positiva. Quanto positivo dipende dal materiale. Ad esempio, il taglio dell'alluminio richiederà un angolo di spoglia positivo molto elevato; per le superleghe HRSA o il titanio, non è necessario che la spoglia sia così alta purché il bordo rimanga affilato per evitare di esercitare troppa pressione sulla parte.

"Un rastrello positivo taglia con una pressione inferiore rispetto a un rastrello neutro o negativo", ha affermato. “Pensa a intagliare il legno. Se la lama del coltello è a 90 gradi rispetto al legno, è difficile da tagliare; se la lama è leggermente inclinata, il taglio diventa molto più semplice.”

L'industria aerospaziale, le officine che producono stampi e matrici in plastica e le applicazioni che richiedono tolleranze strette, come ± 0,0005, e finiture superficiali fini stanno preservando la nicchia per gli inserti non rivestiti tra le loro controparti rivestite.

Joe Magee, product manager per la fresatura di ingranaggi presso Vargus USA, ha dichiarato: “Gli inserti non rivestiti sono ottimi per la finitura, progetti in cui non si desidera sottoporre il pezzo a stress ed evitare l'incrudimento dei materiali. Se tagli materiali ad alta temperatura troppo caldi o troppo veloci, si induriranno e causeranno problemi in futuro.

“Il metallo duro non rivestito è molto utilizzato nell'industria degli stampi perché gli stampi sono solitamente pezzi unici. Si tratta di parti di alto valore, alcune prodotte con materiali difficili come il titanio, e potrebbero valere 20.000 dollari prima che inizi la lavorazione. Il prodotto finito deve essere perfetto.”

Oltre ai loro bordi molto affilati, gli inserti non rivestiti contribuiscono alla perfezione necessaria rallentando il processo di produzione. Un avanzamento della superficie più lento fornisce un maggiore controllo e è possibile eseguire tagli più leggeri con il tagliente affilato.

Una velocità di taglio inferiore che produce meno calore aiuta a ridurre il rischio di tagliente di riporto che alla fine si rompe portando con sé una parte dell'utensile. Foto per gentile concessione di Scientific Cutting Tools Inc.

"L'idea è quella di mantenere il bordo affilato il più a lungo possibile", ha detto Magee. “Ad esempio, l'alluminio è molto abrasivo e consuma l'angolo dell'inserto quando il processo viene eseguito a regimi elevati o avanzamenti superficiali elevati. Ma se riesci a mantenere il bordo affilato, puoi continuare il taglio e mantenere una buona tolleranza.

“Un altro motivo per utilizzare inserti non rivestiti è evitare di esercitare troppa pressione di taglio sulle parti a parete sottile. Nel caso di parti con pareti sottili, una pressione eccessiva può farle cedere o spostare. In queste applicazioni è necessario utilizzare un inserto non rivestito con un tagliente veramente affilato”.

Poiché la generazione di calore è ridotta dalla velocità di taglio inferiore, gli inserti non rivestiti possono funzionare a secco per la maggior parte delle applicazioni, il che offre alcuni vantaggi. “Se stai rifinendo un pezzo con una tolleranza molto stretta, otterrai un risultato migliore tagliandolo a secco. Il taglio lento con un inserto non rivestito garantisce un'usura controllata dell'inserto", ha affermato Magee. "Con l'avanzamento o la velocità di superficie lenti non è davvero necessario utilizzare il refrigerante."