Informazioni Generali

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1 FORMULE (SISTEMA METRICO) FORATURA Giri/Minuto V c *1000 n = ϖ * D Tabella di Avanzamento V f = n* fn n = giri/minuto V f = velocità di avanzamento (mm/min.) V = C velocità di taglio (m/min.) n = giri/minuto C D = diametro (mm) f fn = avanzamento/giro Spinta, Forza Assiale T = 11.4 * K * D * (100 * fn) 0.85 Potenza P = 1.25 * D 2 * K * n * ( * fn) 100,000 Per convertire in CV moltiplicare per P = Potenza (kw) V f = velocità di avanzamento (mm/min.) K = fattore materiale n = giri/minuto (RPM) T = spinta (N) D = diametro (mm) fn = avanzamento/giro f 4

2 FRESATURA Giri/Minuto n = V c *1000 ϖ * D Tabella di Avanzamento V f = n * f z * z n = giri/minuto V f = velocità di avanzamento (mm/min.) V = velocità di taglio (m/min.) f C z = avanzamento/dente D = diametro in mm V f z = numero di denti Coppia Potenza a * a e * v * k c a * a e * v * k p f p f c 2 ϖ *n 60 * 102 * 9,81 M c = P c = Mc= Momento torcente di Taglio [Nm] Pc= Potenza di Taglio [kw] a = p profondità assiale [mm] p a = e profondità radiale [mm] e k c = k c1 * h m -z n = giri/minuto kc= forza specifi ca di taglio [N/mm 2 ] h = spessore medio del m truciolo [mm o pollici] z = fattore di correzione unito allo spessore medio del truciolo kc= forza specifi ca di taglio [N/mm 2 ] kc1 = forza specifi ca di taglio relativa ad 1 mm h m dove h m = fz*ae*360 D * ϖ 2* a * arc cos[1- e ] D 5

3 FILETTATURA Giri/Minuto n = V c *1000 ϖ * D Calcolo del Momento torcente e M d = p 2 *D*k c 8000 Potenza P = M d * 2 * ϖ * n 60 M d = Momento torcente [Nm] d p = passo [mm] n = giri/minuto D = diametro nominale [mm] k C = forza specifi ca di taglio [N/mm 2 ] C P = Potenza (kw) 6

4 FORMULE (IMPERIALE) Informazioni Generali FORATURA Giri/Minuto Tabella di Avanzamento n = 12 * V c ϖ * D c V f = n* fn n = giri/minuto V = C velocità di taglio (piedi/min.) C D C = diametro (pollici) V f = velocità di avanzamento (police/min.) V f n = giri/min (RPM) fn = avanzamento/giro (pollice) FRESATURA Giri/Minuto Tabella di Avanzamento n = 12 * V c ϖ * D c V f = f z * n * z n = giri/min V = C velocità di taglio (piedi/min.) C D C = diametro (pollici) V f = velocità di avanzamento (police/min.) ) f f z = avanzamento per dente (pollici) n = giri/min (RPM) z = numero di denti 7

5 FORZA SPECIFICA DI TAGLIO (VALORE KC) Foratura Fresatura Filettatura k k C1 z k C Fattore Fattore di Applicazione per Gruppi di materiali Materiale N/mm 2 Correzione N/mm 2 1. Acciaio 1.1 Acciaio dolce magnetico 1, , Acciaio inossidable Acciaio da costruzione e da cementazione 1, , Acciaio al carbonio 1, , Acciaio legato 1, , Acciaio legato / Acciaio bonificato e temprato 2, , Acciaio legato / Acciaio bonificato e temprato 3, , Acciaio legato/temprato 3, , Acciaio legato/temprato 4, , Acciaio inossidable/automatico 1, , Austenitico 1, , Ferritico+Austenitico, Martensitico 2, , Ghisa 3.1 Ghisa con grafite lamellare 1, , Ghisa con grafite lamellare 1, , Ghisa malleabile con grafite sferoidale 2, , Ghisa malleabile con grafite sferoidale 1, , Titanio 4.1 Titanio non legato 1, , Leghe di titanio 2, , Leghe di titanio 2, , Nickel 5.1 Nichel non legato 1, , Leghe di nichel 2, , Leghe di nichel 2, , Rame 6.1 Rame 0, , Alluminio Magnesio 8. Materiali sintetici 6.2 β-ottone, Bronzo 0, , α-ottone 0, , Bronzo ad alta resistenza 1, , Al, Mg, non legato 0, , Leghe di Al, Si < 0.5% 0, , Leghe di Al, Si > 0.5% < 10% 0, , Leghe di Al, Si>10% Rinforzate Whisker 0, ,15 Leghe di Al, Leghe di Mg 8.1 Materiali termoplastici 0, , Materiali plastici termoindurenti 0, , Materiali plastici rinforzati 1, , Materiali duri 9,1 Cermets (materiali metallo-ceramici) 4, ,38 > Grafite 10.1 Grafite standard ,

6 MATERIALI PER UTENSILI DA TAGLIO Informazioni Generali ACCIAI SUPER-RAPIDI Acciaio Super-Rapido (HSS) Acciaio super-rapido semi-legato con buone proprietà di lavorabilità e prestazioni. L HSS ha anche buone caratteristiche di durezza, tenacità e resistenza all usura che lo rendono adatto a vari tipi di applicazione, ad esempio per punte e maschi. Acciaio Super-Rapido al Vanadio Una qualità a base di vanadio con eccellente resistenza all usura, durezza e buone prestazioni. particolarmente adatto per operazioni di maschiatura (fi lettatura). Acciaio Super-Rapido al Cobalto Questo tipo di acciaio super-rapido contiene Cobalto per ottenere un elevata resistenza alle alte temperature. La composizione dell HSCo offre una buona combinazione di tenacità e durezza. Ha una buona lavorabilità e resistenza all usura, particolarmente adatto per punte, maschi, frese ed alesatori. Acciaio da Polveri senza Cobalto Ha una struttura a grana più fi ne e più consistente dell HSCo che ne aumenta la caratteristica di tenacità. La vita dell utensile e la resistenza all usura risultano superiori all HSCo ed inoltre possiede maggior rigidità ed un accentuata resistenza del tagliente. Impiegato per frese e maschi. Acciaio Super-Rapido Sinterizzato al Cobalto L HSCo-XP è un tipo d acciaio super-rapido contenente Cobalto prodotto sfruttando la tecnologia della metallurgia delle polveri. L acciaio super-rapido così ottenuto possiede accentuate caratteristiche di tenacità e facilità di affi latura (rettifi ca). Maschi e frese garantiscono ottimi risultati quando vengono prodotti con questo tipo di acciaio. Acciaio al Cromo Tipo d acciaio per utensili dove l elemento legante principale è il Cromo. Utilizzato per la produzione di maschi e fi liere. Questo tipo d acciaio ha proprietà di resistenza al calore inferiori paragonato agli altri tipi di acciaio super-rapido. Utilizzato per operazioni manuali di maschiatura. 9

7 Struttura dei Materiali Esempio della struttura dei materiali per I vari tipi di acciaio super-rapido. Acciai prodotti con la tecnologia della metallurgia delle polveri (HSCo-XP) hanno una struttura a grana più fi ne, e forniscono al pezzo fi nito maggior tenacità e resistenza all usura. HSS I principali tipi d acciaio utilizzati da Dormer comprendono Durezza C W Mo Cr Grado (HV10) % % % % V % Co % HSCo-XP Standard ISO M ,9 6,4 5,0 4,2 1,8 - HSS M9V ,25 3,5 8,5 4,2 2,7 - HSS-E M ,93 6,4 5,0 4,2 1,8 4,8 HSS-E M ,08 1,5 9,4 3,9 1,2 8,0 HSS-E ,9 6,25 5,0 4,2 1,9 - HSS-PM ASP 2017 ASP 2030 ASP ,8 3,0 3,0 4,0 1,0 8,0 HSS-E-PM ,28 6,4 5,0 4,2 3,1 8,5 HSS-E-PM ,6 10,5 2,0 4,8 5,0 8,0 HSS-E-PM , ,

8 METALLO DURO Metallo Duro E prodotto da polveri sinterizzate, costituite da un composto di carburo metallico ed un legante. La materia prima principale è il carburo di tungsteno (WC), che fornisce la durezza al materiale. Il carburo di tantalio (TaC), di titanio (TiC) e di niobio (NbC) integrano WC e regolano le proprietà secondo quanto desiderato. Questi tre materiali sono defi niti carburi cubici. Il cobalto (Co) agisce da legante e mantiene unito il materiale. Materiali in Metallo Duro sono spesso caratterizzati da un alta resistenza alla compressione, durezza e, conseguentemente, alta resistenza all usura, ma anche da una bassa resistenza alla fl essione e tenacità. Il metallo duro è utilizzato per maschi, alesatori, frese per foratura e fi lettatura e punte. Proprietà HSS Metallo Duro K10/30F (spesso usato per utensili integrali) Durezza (HV30) Densità (g/cm 3 ) Resistenza alla Compressione (N/mm 2 ) Resistenza alla Flessione (N/mm 2 ) Resistenza al Calore ( C) Modulo E (KN/mm 2 ) Grana (µm) ,0-9,0 7, , ,2-10 0,8 La combinazione di particelle in metallo duro (WC) e legante (Co) portano a variazioni nelle caratteristiche come segue. Caratteristica Maggior Contenuto in WC Maggior Contenuto in Co Durezza Superiore Minore Resistenza alla Compressione (CS) Superiore Resistenza alla Flessione Minore Minore Superiore Anche la dimensione della grana infl uenza le caratteristiche del materiale. Piccole dimensioni signifi cano maggior durezza, mentre una grana più grossa garantisce più resistenza. 11

9 MATERIALI DELL UTENSILE DA TAGLIO DUREZZA IN RELAZIONE ALLA RESISTENZA Durezza (HV30) PCD 8000 CBN TiAlN-X TiCN TiN Cermet Carbide HSS Resistenza (N/mm 2 ) Cermet = Metallo Ceramico CBN = Nitruro di Boro Cubico PCD = Diamante Policristallino 12

10 TRATTAMENTI SUPERFICIALI RIVESTIMENTI SUPERFICIALI Steam Tempering Il processo steam tempering da una superfi cie blu cobalto molto aderente che ha la funzione di trattenere il fl uido da taglio e prevenire la saldatura del truciolo sull utensile, contrastando così la formazione del tagliente di riporto. Lo steam tempering può essere utilizzato su qualsiasi tipo di utensile lucido, ma è più effi cace su punte e maschi. Finitura bronzea La fi nitura Bronzea è un sottile strato di ossido che si deposita sulla superfi cie dell utensile ed è solitamente applicato ad acciai super-rapidi al Cobalto ed al Vanadio. Nitrurazione (FeN) Il processo di nitrurazione è impiegato per aumentare la durezza e la resistenza all usura della superfi cie dell utensile. Particolarmente adatta per maschi utilizzati su materiali abrasivi come ghisa, bachelite, ecc. La nitrurazione è utilizzata anche su punte elicoidali, quando è necessario aumentare la rigidità e la resistenza all usura dei bordini cilindrici. Cromo Duro (Cr) Il rivestimento al Cromo duro in certe condizioni aumenta la durezza superfi ciale, raggiungendo valori superiori a 68HRc. Particolarmente utilizzato in operazioni di maschiatura di acciai per costruzioni, acciai al carbonio, rame, ottone, ecc. Nitruro di Titanio (TiN) Il Nitruro di Titanio è un rivestimento ceramico di colore giallo oro applicato con il processo PVD. Estrema durezza superfi ciale combinata con attrito ridotto garantiscono una vita più lunga dell utensile, o, in alternativa, migliori prestazioni di taglio rispetto ad utensili che non siano stati rivestiti. Tale tipo di rivestimento è principalmente usato per punte e maschi. Carbo-Nitruro di Titanio (TiCN) E un rivestimento ceramico applicato con il processo PVD. Il TiCN è più duro del TiN ed ha un coeffi ciente di attrito inferiore. La combinazione di tenacità e durezza in associazione con una buona resistenza all usura fa sì che venga largamente utilizzato nel campo degli utensili per fresatura. Nitruro di Titanio ed Alluminio (TiAlN) E un rivestimento ceramico a più strati applicato con il processo PVD che fornisce elevata durezza e stabilità all ossidazione. Tali proprietà lo rendono particolarmente adatto per incrementare velocità ed avanzamenti, migliorando nello stesso tempo la vita dell utensile. Il TiAIN è adatto per operazioni di foratura e maschiatura ed è particolarmente raccomandato per lavorazioni a secco. 13

11 TiAlN - X TiAlN X è un rivestimento al Nitruro di Titanio ed Alluminio. L elevato contenuto di Alluminio nel rivestimento garantisce una combinazione unica di resistenza alle alte temperature, durezza e tenacità. Questo tipo di rivestimento è ideale per frese che devono lavorare senza l apporto di lubrorefrigerante e per operazioni di fresatura di materiali estremamente duri. Nitruro di Cromo (CrN) Il CrN è un eccellente rivestimento per leghe d alluminio, di rame ed acciai legati a basso tenore. Il CrN può essere usato anche come alternativa sulle leghe di Titanio o di Nickel. Questo tipo di rivestimento non teme la formazione di taglienti di riporto. Rivestimento Super-R (Ti, C, N) Super-R è un rivestimento specifi co per operazioni di fresatura. Caratterizzato da bassa tensione interna, tenacità e resistenza all usura ed all ossidazione, grazie all elevata temperatura di ossidazione del rivestimento. Rivestimento Super-G (AlCrN) Super-G è un rivestimento al nitruro di alluminio e cromo principalmente usato per le frese, caratterizzato da notevole durezza a caldo ed alta resistenza all ossidazione. Nelle lavorazioni che richiedono alte sollecitazioni sia meccaniche sia termiche queste caratteristiche si traducono in elevata resistenza all usura. Nitruro di Zirconio (ZrN) Il Nitruro di Zirconio è un rivestimento ceramico applicato con il processo PVD, caratterizzato da una buona resistenza alle alte temperature d ossidazione ed un basso coeffi ciente d attrito, che lo rendono particolarmente adatto alla maschiatura dell alluminio e sue leghe. Dialub (Rivestimento al diamante) Dialub è un rivestimento al diamante amorfo con coeffi ciente d attrito molto basso ed elevata durezza. Sviluppato per la maschiatura di leghe d alluminio a basso contenuto di silicio, e foratura d acciai inossidabili. Rivestimento Super-B (TiAlN+WC/C) Il Super-B con il suo rivestimento multi-strato è utilizzato per operazioni gravose. Il suo basso coeffi ciente d attrito e la buona durezza lo rendono ideale per la maschiatura in profondità in lavorazioni di materiali a truciolo lungo come l acciaio inossidabile. Diamante E un rivestimento al diamante policristallino particolarmente adatto alle lavorazioni di grafi te e materiali non ferrosi. Le proprietà della struttura cristallina migliorano il coeffi ciente d usura e la durezza. Questo tipo di rivestimento è usato solo per utensili in metallo duro, in particolare per frese. 14

12 TRATTAMENTO SUPERFICIALE / PROPRIETA DEL RIVESTIMENTO Trattamento Superficiale Colore Grigio Scuro Bronzo Materiale del Rivestimento Durezza (HV) Informazioni Generali Spessore (µm) Effetto superficiale struttura del Rivestimento Coefficiente d attrito su acciaio Temp. a max di lavorazione ( C) Ossidazione Fe Max. 5 super- 550 fi ciale Ossidazione Fe Max. 5 super- 550 fi ciale Grigio FeN Diffusione 550 Argento Cr 1100 Max. 5 Mono.strato 550 Giallo Oro TiN Mono.strato 0,4 600 Grigio Blu Grigio Nero TiCN Multi-strato a gradiente 0,4 500 TiAlN Nanostrutturato 0,3-0, Grigio Viola TiAlN Mono.strato 0,4 900 Grigio Argento CrN Mono.strato 0,5 700 Rame Ti, C, N ,5-3,7 Multi-strato 0,3-0,4 475 Grigio Blu AlCrN 3200 Mono.strato 0, Nero TiAlN+ WC/C Multi-strato 0,2 800 lamellare Giallo Oro ZrN Mono.strato 0,2 800 Nero a-c:h ,5-2 Mono.strato 0,1-0,2 600 Grigio Chiaro Diamante policristallino , 12, 20 Mono.strato 0,15-0,

13 MATERIALI LAVORATI Dormer classifi ca il materiale dell utensile in AMG (Applicazione per Gruppi di Materiali) come segue. Le raccomandazioni sul miglior utensile da impiegare si basano su queste tabelle AMG. APPLICAZIONE PER GRUPPI DI MATERIALI 1. Acciaio 2. Acciaio inossidable 3. Ghisa 4. Titanio 5. Nichel 6. Rame 7. Alluminio Magnesio Applicazione per Gruppi di Materiali Resistenza N/mm Acciaio dolce magnetico < 120 < Acciaio da costruzione e da cementazione < 200 < Acciaio al carbonio < 250 < Acciaio legato < 250 < Acciaio legato / Acciaio bonificato e temprato Durezza HB > 250 < 350 Acciaio legato / Acciaio bonificato e temprato 1.6 > 350 > 850 < 1200 > 1200 < Acciaio legato/temprato HRc > Acciaio legato/temprato HRc > Acciaio inossidable/automatico < 250 < Austenitico < 250 < Ferritico+Austenitico, Martensitico < 300 < Ghisa con grafite lamellare > 150 > Ghisa con grafite lamellare > > 500 < Ghisa malleabile con grafite sferoidale < 200 < Ghisa malleabile con grafite sferoidale > 200 <300 > 700 < Titanio non legato < 200 < Leghe di titanio < 270 < Leghe di titanio > 270 <350 > Nichel non legato < 150 < Leghe di nichel > 270 > Leghe di nichel > 270 <350 > 900 < Rame < 100 < β-ottone, Bronzo < 200 < α-ottone < 200 < Bronzo ad alta resistenza < 470 < Al, Mg, non legato < 100 < Leghe di AI, Si < 0.5% <150 < Leghe di Al, Si > 0.5% < 10% <120 < Leghe di AI, Si > 10% Rinforzate Whisker <120 < 400 Leghe di AI, Leghe di Mg 8.1 Materiali termoplastici 8. Materiali 8.2 Materiali plastici termoindurenti sintetici 8.3 Materiali plastici rinforzati Materiali duri 9,1 Cermets (materiali metallo-ceramici) < 550 < Grafite 10.1 Grafite standard 16

14 ESEMPI DI MATERIALI CLASSIFICATI SECONDO STANDARD DIVERSI Una lista completa dei materiali e confronti fra I vari standard è reperibile sul Selettore Prodotti Dormer, disponibile sia su CD sia sul sito AMG EN W no. DIN , Rfe60, Rfe EN S235JRG , , St37-2, 16MnCr5, St EN E , CK45, C EN CrMo 4 EN EN ISO 4957 HS6-5-2 EN-ISO 4957 HS EN-ISO 4957 HS , , , , , , CrMo4, 100Cr6 34CrNiMo6, S MnCrW12, 55NiCrMoV6 X210Cr12, S MnCrW12 X210Cr12, S EN-ISO 4957 HS MnCrW4 1.8 EN-ISO 4957 X40CrMoV , S6-5-2, GX40CrMoV EN X14CrMoS , X10CrNiS189, X12CrMoS EN , AT 2.3 EN , , EN 1561 EN-JL , GG10, GG EN 1561 EN-JL , GG25, GG EN 1561 EN-JL EN 1561 EN-JL , , , , LN Ti99,8 X5CrNi189 X10CrNiMoTi1810 XBCrNiMo275, X4CrNiMoN6257 GGG40, GGG70 GTS45-06, GTW45-07 GGG40, GGG70 GTS45-06, GTW LN, LN TiAl6V4, TiAl55n LN LN, LN TiAl6V4, TiAl6V5Sn2 TiAl4MoSn , Nickel 200, 270, Ni99, LN, LN LN, LN LN Nimonic 75, Monel 400 Hastelloy C, Inconel 600 Inconel 718 Nimonic 80A, Waspaloy 6.1 EN 1652 CW004A , E-Cu57, SE-Cu 6.2 EN 1652 CW612N , , CuZn39Pb2, CuZn40 CuSn8, CuSn6Zn 6.3 EN 1652 CW508L , CuZn37, CuZn Ampco 18, Ampco EN EN AW-1070A Al99,5 7.2 EN EN AW , AlCuMg2, AlMg2Mn0,8 7.3 EN 1706 EN AC , GD-AlSi8Cu, G-AlSi5Mg 7.4 SS-EN 1706 EN AC G-AlSi18, G-AlSi ,

15 BS SS USA UNS Mo7, 050A Leaded Steels G A35, 080M40, B 1312, 1412, , 30 G M46, 080A , 2142, , 1060, 1061 G M40/42, 817M40 534A99, BM2, BT42 B01, BM2, BT M40, 830M M40, 830M , , , , 2722, , HARDOX BO1, BD3, BH13 HARDOX BM2, BH HARDOX S S S15, 321 S S, 320 S , 2312, , , 2333, , 2353, , A2, 4340 M42, M2 01, L6, M42, D3, A2 M2, 4140, , L6, M42, D3 4140, , F 304, 321, 316 G41270, G41470 T30102, T11342 G86300, T30102 T11302, T30403 T11342 T30403, G41400 J14047 S30300, S41600 S43020 S30400, S32100 S S16, 316 S , 2387, , 430, 436 S40900, S4300, S Grade150, Grade , 0212, 0814 ASTM A48 class 20 F11401, F Grade200, Grade /12, P440/7 700/2, 30g/72 420/12, P440/7 700/2, 30g/ , 0130, 0140, , 0717, , , , 0854 ASTM A48 class 40 ASTM A48 class 60 ASTM A220 grade ASTM A602 grade M4504 ASTM A220 grade ASTM A602 grade M8501 F12801, F14101 F22830 F20001 F26230 F TA1 to 9 Ti99,8 ASTM B265 grade 1 R TA10 to 14, TA17 TiAl6V4, TiAl5Sn2 AMS4928 R TA10 to 13, TA28 TiAl6V5Sn2 AMS4928, AMS4971 R56400, R NA 11, NA12 Ni200, Ni270 Nickel 200, Nickel 230 N02200, N HR HR8 HR401, 601 Nimonic 75,Monel400 Hastelloy, Inconel600 Inconel 718, 625 Nimonic 80 N06075, N10002 N04400, N06600 N07718, N07080 N C C10100, C CZ120, CZ109,PB C28000, C CZ108,CZ C2600, C AB1 type 5238, JM LMO, 1 B (1050A) 4005 EC, 1060, 1100 A91060, A LM5, 10, 12, N4 (5251) 4106, , 520.0, 520.2, 2024, 6061 A03800, A05200, A LM2,4,16,18,21,22, 24,25,26,27,L , , A03190, A03330 C LM6, 12,13, 20, 28, 29, , 4261, , 222.1, A332.0 A94032, A02220, A Polystyrene, Nylon, PVC Cellulose, Acetate & Nitrate 8.2 Ebonite, Tufnol, Bakelite Bakelite 8.3 9, Kevlar Printed Circuit boards Ferrotic Ferrotitanit Polystyrene, Nylon PVC Kevlar 18

16 LAVORAZIONE DELL ACCIAIO LEGANTI Gli acciai possono essere suddivisi in acciaio al carbonio ed acciai legati. Gli acciai al carbonio o acciai non legati sono materiali aventi come elemento legante principale il carbonio. Raramente hanno un contenuto di carbonio superiore all 1,3%. Gli acciai legati sono materiali contenenti altri leganti oltre al carbonio ed al ferro. Il contenuto totale di leganti varia in relazione a vari fattori come la resistenza, la resistenza all usura e la capacità di sopportare trattamento termico. La linea di divisione nel classifi care acciai al carbonio da acciai legati non è ben defi nita. USO PRATICO Gli acciai possono essere classifi cati anche in base al loro impiego. Tale classifi cazione è spesso fatta tra acciaio da costruzione ed acciaio per utensili. Gli acciai da costruzione sono materiali impiegati nel campo dell edilizia, spesso vengono utilizzati allo stato di fornitura. Per questo genere di materiali il carico di rottura è una caratteristica importante. Gli acciai da costruzioni sono raramente sottoposti a trattamento termico. Gli acciai per utensili vengono usati per applicazioni di utensili da taglio come, coltelli ed utensili sagomati. Caratteristiche importanti per questo tipo di materiali sono la resistenza all usura, la durezza e qualche volta la tenacità. In molti casi gli acciai per utensili vengono induriti secondo valori diversi di durezza a seconda della loro applicazione. Anche in questo caso la linea di divisione nel classifi care acciai da costruzione da acciai per utensili non è ben defi nita. NOTA IMPORTANTE La famiglia degli acciai è talmente vasta che è molto importante conoscere le proprietà del materiale da lavorare. Usate il Selettore Prodotti Dormer per trovare la corretta classifi cazione AMG che vi aiuterà ad identifi care l utensile più adatto all applicazione. In generale un materiale non legato o a basso-legato è duttile ed adesivo. E consigliabile quindi usare utensili affi lati con geometrie di taglio positive. Un acciaio altamente legato può essere abrasivo o duro. Per ridurre la rapida usura sulla superfi cie di taglio si consiglia l uso di utensili rivestiti od in metallo duro. Come detto precedentemente gli acciai per utensili possono essere induriti con vari valori di durezza. 19

17 LAVORAZIONE DI ACCIAI INOSSIDABILI Gli acciai inossidabili sono acciai legati con un contenuto di Cromo solitamente superiore al 12%. La resistenza alla corrosione generalmente aumenta con il contenuto di Cr. Altri leganti come il Nickel ed il Molibdeno cambiano la struttura e le proprietà meccaniche dell acciaio. Gli acciai inossidabili possono essere suddivisi nei seguenti gruppi: Acciai inossidabili ferritici spesso caratterizzati da buona resistenza. Facilmente lavorabili. Acciai inossidabili martensitici lavorabili abbastanza facilmente. Acciai inossidabili austenitici caratterizzati da un alto coeffi ciente d allungamento. Da bassa a media lavorazione. Acciai inossidabili austenitici-ferritici spesso denominati acciai duplex. Diffi cile da lavorare. PERCHE GLI ACCIAI INOSSIDABILI SONO DI DIFFICILE LAVORAZIONE? Molti tipi d acciai inossidabili s induriscono a causa della deformazione, vale a dire in fase di produzione di truciolo. L indurimento diminuisce rapidamente aumentando la distanza dalla superfi cie. I valori di durezza prossimi alla superfi cie possono aumentare sino al 100% dal valore iniziale se si usa un utensile poco adatto. Gli acciai inossidabili sono cattivi conduttori di calore, ciò dà origine ad elevate temperature del tagliente se paragonate, ad esempio, ad un acciaio AMG 1.3 con un simile grado di durezza. L elevato valore della tenacità genera un elevato momento torcente, ne risulta quindi un lavoro gravoso per un maschio o una punta. In combinazione con gli effetti causati dall indurimento e dalla scarsa conduttività del calore, l utensile deve lavorare in condizioni estremamente gravose. I materiali tendono ad incollarsi alla superfi cie dell utensile. Possono verifi carsi fenomeni di rottura del truciolo e di problematica gestione del medesimo a causa dell elevata resistenza dell acciaio inossidabile. NOTA IMPORTANTE Per operazioni di foratura è consigliato l uso di punte ADX o CDX con lubrifi cazione interna, in tal modo si allevia la gravosità della lavorazione. Infatti, con una lubrifi cazione interna il processo d indurimento è ridotto al minimo, circa il 10%. Elevati valori di avanzamento allontanano il calore dall area in lavorazione, fattore essenziale per operare senza problemi. Nello scegliere la velocità di taglio più idonea considerate sempre I valori raccomandati Dormer più bassi. Ciò perché lotti di materiali diversi possono richiedere diverse velocità di taglio. Ricordarsi anche che per fori più profondi la velocità di taglio dovrà essere ridotta del 10-20% a seconda dell applicazione. 20

18 In caso di operazioni di fi lettatura su DUPLEX o acciai inossidabili altamente legati mantenete le velocità di taglio al minimo. E consigliabile l impiego di un lubrifi cante da taglio intero. Nell eventualità si dovesse utilizzare un emulsione si raccomanda una concentrazione minima dell 8%: La prima scelta dovrebbe sempre essere un utensile rivestito per ridurre al minimo il fenomeno del tagliente di riporto. Non utilizzate mai utensili con taglienti consumati, ciò aumenterebbe la gravosità della lavorazione. LAVORAZIONE DI GHISA La ghisa può essere di tre tipi: Ferritica Facile da lavorare, bassa resistenza e durezza inferiore a 150 HBN. A basse velocità di taglio la ghisa può risultare adesiva e dare origine a tagliente di riporto. Ferritica/perlitica varia da bassa resistenza e bassa durezza da 150 HBN sino a resistenza e durezza consistenti di 290 HBN Perlitica La cui resistenza e durezza dipendono dalla consistenza degli strati lamellari. Con lamellare sottile la ghisa è molto dura e resistente, dando origine a fenomeni d incollamento e tagliente di riporto sull utensile. ELEMENTI LEGANTI La ghisa è una lega ferro-carbonio con un contenuto di carbonio di circa il 2 4% e di altri elementi come il silicio (Si), il manganese (Mn), il fosforo (P) e lo zolfo (S). A seconda della percentuale di carbonio la ghisa è suddivisa in quattro tipi: ghisa grigia, ghisa nodulare, ghisa malleabile e ghisa legata. Utilizzando, ad esempio, nickel, rame, molibdeno e cromo si modifi ca la resistenza al calore ed alla corrosione, la rigidità e la tenacità della ghisa. Gli elementi leganti possono essere suddivisi in due gruppi: elementi che danno origine a carburi ed elementi grafi tici. I vari tipi di lega determinano la lavorabilità della ghisa. USI PRATICI Le ghise sono impiegati per una vasta gamma di prodotti fi niti, quali blocchi motore, pompe e valvole, dove le forme sono alquanto complesse e vi è necessità di resistenza. NOTA IMPORTANTE Informazioni Generali La maggior parte delle ghise è di facile lavorabilità grazie al truciolo corto: la grafi te, infatti, rende la rottura del truciolo meno diffi coltosa e migliora la lubrifi cazione. Per le lavorazioni su ghisa solitamente si utilizzano utensili con basso angolo di taglio. I rivestimenti migliorano la vita degli utensili, poichè la maggior parte dei materiali è abrasiva. Nella maggior parte delle applicazioni è possibile lavorare a secco. Le maggiori diffi coltà s incontrano in caso di forme irregolari dei pezzi fusi, con la presenza di croste ed inclusioni di sabbia. 21

19 LAVORAZIONE DI LEGHE DI ALLUMINIO Numerosi sono i vantaggi offerti dalle leghe in alluminio in fase di lavorazione: alte velocità di taglio, basse forze di taglio, usura minima degli utensili e temperature di lavorazione relativamente basse. Nel lavorare leghe d alluminio è sempre meglio usare utensili con una geometria specifi ca per questi materiali. Sebbene l uso di un utensile generico può risultare spesso soddisfacente, è comunque diffi cile ottenere una fi nitura superfi ciale accettabile ed evitare il fenomeno del tagliente di riporto. COMPONENTI DELLE LEGHE La maggior parte dell alluminio si presenta sotto forma di lega e, a seconda delle leghe utilizzate, l alluminio può avere una vasta gamma di caratteristiche, ad esempio, resistenza alla rottura, durezza, malleabilità e plasticità. Le leghe più comuni sono silicio (Si), magnesio (Mg), manganese (Mn), rame (Cu) e zinco (Zn). Leghe contenenti l 1% massimo di ferro e silicio sono denominate pure o alluminio non legato. Le leghe d alluminio sono solitamente suddivise in leghe per lavorazione plastica e per getti, che a loro volta si suddividono in trattate termicamente e non, nonchè temprate. Le leghe per getti possono essere trattate termicamente e non come anche pressofuse e fuse. La lega per getti più comune è a base di alluminio e silicio con un contenuto di silicio tra il 7 12%. La scelta del tipo di lega è dettata dai requisiti del prodotto fi nale e dal metodo di forgiatura. Le leghe per lavorazioni plastiche sono generalmente trattabili termicamente e non. L indurimento che si ottiene per invecchiamento e per lavorazione plastica tramite trattamenti con soluzioni e precipitazioni rappresentano i metodi più usati per migliorare le caratteristiche di resistenza dei materiali. USI PRATICI L alluminio è il secondo metallo più usato al mondo, grazie alle sue caratteristiche di bassa densità, alta conducibilità, alta resistenza e facilità di riciclaggio. L alluminio è usato quasi ovunque: Nella produzione di parti di veicoli da trasporto come autocarri, autobus e treni dove l alluminio permette di ridurne il peso, quali, ad esempio, blocchi motore, pistoni e radiatori. Nell industria meccanica: in una vasta gamma di prodotti e spesso in profi li in alluminio per uso specialistico. Le leghe d alluminio sono anche utilizzate nell industria elettromeccanica, delle costruzioni e degli imballaggi. NOTA IMPORTANTE Bordi taglienti acuti ed angoli di taglio positivi risultano importanti per la lavorazione di leghe in alluminio a basso contenuto di Silicio. Una corretta velocità di taglio e di avanzamento prevengono la creazione di taglienti di riporto e migliorano l asportazione del truciolo. Si raccomanda l uso di utensili rivestiti per la lavorazione di leghe d alluminio più abrasive con un contenuto di Silicio superiore al 6%. Anche l impiego di un lubrifi cante è importante nella lavorazione di questo tipo di materiali. 22

20 LUBRIFICANTI Informazioni Generali Oli lubrifi canti o lubrorefrigeranti vengono utilizzati in abbinamento agli utensili da taglio per ridurre l attrito o il calore. Tipo di Lubrifi cante Emulsioni Descrizione Vantaggi Svantaggi Emulsioni o solubili forniscono buone proprietà lubrifi canti e raffreddanti. L olio concentrato nell emulsione contiene vari tipi di additivi, quali lubrifi catori, additivi antiruggine ed EP per migliorare la resistenza alla pressione. Riducono il calore. trasmesso dal truciolo. Costi per lo smaltimento. Possibili danni ambientali. Lubrifi cazione minima Olio Lubrifi cazione a secco/ad aria compressa Per lubrifi cazione minima s intende un sottile strato d olio distribuito tramite aria compressa per lubrifi care il processo di taglio o formatura. Gli oli da taglio hanno buone proprietà lubrifi canti ma non forniscono quelle buone proprietà raffreddanti tipiche di un fl uido da taglio a base acqua. Aria compressa immessa nella zona di taglio. Costi bassi. Buon lubrifi cante. Buon lubrifi cante. Processo pulito. Buona rimozione del truciolo. Costi bassi. Cattiva rimozione del truciolo. Richiede un ottimale posizionamento degli ugelli. Costi alti. Possibili danni ambientali. Utilizzabile in un numero limitato di lavorazioni. Emulsione Lubrifi cazione Minima 23

21 Tipo di Lubrificante Emulsione Lubrificazione Minima Olio Lubrificazione a secco/ad aria compressa Utensili Frese Frese a fi letti Punte Maschi Frese Frese a fi letti Punte Maschi Maschi Frese Frese a fi letti Punte Maschi Sottogruppo Metallo Duro Acciaio Rapido Stozzatura Sgrossatura Finitura Acciaio Rapido Finitura (solo rivestito) Metallo Duro Metallo Duro Acciaio Rapido Metallo Duro Rivestito Acciaio Rapido lucido Acciaio Rapido Rivestito Metallo Duro Acciaio Rapido Stozzatura Sgrossatura Finitura Acciaio Rapido Finitura (solo rivestito) Metallo Duro Metallo Duro Acciaio Rapido Metallo Duro Rivestito HSS Blank HSS Coated Metallo Duro Rivestito Acciaio Rapido lucido Acciaio Rapido Rivestito Metallo Duro Acciaio Rapido Stozzatura Sgrossatura Finitura Acciaio Rapido Finitura (solo rivestito) Metallo Duro Metallo Duro Rivestito Acciaio Rapido Metallo Duro Rivestito Acciaio Rapido lucido Acciaio Rapido Rivestito Gruppi AMG

22 GEOMETRIE GENERALI A. B. Angolo di spoglia positivo Angolo di spoglia negativo Angolo di Spoglia Basso o negativo (-5 5 ) Medio (8 14 ) Alto (20 30 ) Benefici / Tipo di applicazione Robusta geometria di taglio, taglio netto. Adatto per ghisa ed acciaio indurito. Buon taglio. Adatto per la maggior parte dei materiali, dall acciaio all acciaio inossidabile Basse forze di taglio. Fornisce le migliori prestazioni su alluminio ed altri materiali morbidi. Svantaggi Non adatto per materiali morbidi o duttili. Alte forze di taglio. Fenomeni di criccatura a causa dell elevato angolo di taglio. TIPI DI TRUCIOLO La formazione di trucioli è per lo più causata da deformazione plastica. Questo processo, infatti, genera calore, a causa dell attrito che si genera in fase di lavorazione. Il calore, mentre da un lato aumenta la plasticità del materiale, dall altro incrementa l usura dell utensile. Si ha la formazione del truciolo, quando il materiale del pezzo da lavorare raggiunge il suo punto di rottura, si ha la formazione del truciolo. La forma e lo sviluppo dipendono da vari fattori, quali: compatibilità chimico-fi sica tra l utensile ed il materiale lavorato l operazione di taglio le condizioni in cui si svolge l operazione (velocità, avanzamento, quantitativo di materiale rimosso) geometria dell utensile coeffi ciente d attrito (con o senza rivestimento) lubrifi cazione 25

23 A seconda delle varie combinazioni dei summenzionati fattori, il truciolo può avere varie forme (vedi immagine sotto). 1 truciolo a nastro 2-3 truciolo arricciato 4-6 truciolo a rosetta 7 truciolo ad arco 8-9 truciolo singolo TIPI DI USURA L usura è generata da fenomeni di abrasione meccanica, incollamento, diffusione chimica ed ossidazione. I fattori più importanti che determinano i vari tipi d usura sono le proprietà meccaniche e chimiche dei materiali a contatto, le condizioni di lavoro, ma soprattutto la velocità di taglio e la temperatura. A basse velocità l usura per abrasione ed incollamento sono le più comuni, mentre ad alte velocità predominano i fenomeni di diffusione e deformazione plastica. Non è possibile creare un modello meccanico che preveda l evoluzione dell usura sugli utensili da taglio. I vari tipi d usura possono essere riassunti in nove tipologie principali (vedi tabella sottostante). TIPO CAUSA CONSEGUENZE RIMEDI Usura spoglia dorsale Velocità di taglio troppo elevata. Elevata rugosità superfi ciale, ridotta tolleranza dimensionale del pezzo in lavoro, elevato attrito fra taglienti e materiale in lavoro. Ridurre la velocità di taglio. Usare utensili rivestiti. Adottare materiali più resistenti all usura. Craterizzazione Causata da diffusione chimica, innescata, a sua volta, da temperature elevate in corrispondenza della zona di contatto tagliente materiale in lavoro. Indebolimento del tagliente, elevata rugosità superfi ciale. Usare utensili con geometrie di taglio positive. Ridurre la velocità di taglio e, successivamente, l avanzamento. Usare utensili rivestiti. 26

24 TIPO CAUSA CONSEGUENZE RIMEDI Deformazione Plastica Temperatura e pressione elevate in corrispondenza della zona di contatto tagliente materiale in lavoro Informazioni Generali Cattivo controllo del truciolo, elevata rugosità superfi ciale, elevata usura spoglia dorsale. Usare utensili con sezione resistente maggiore. Ridurre la velocità di taglio e, successivamente, l avanzamento. Usura da intaglio Ossidazione, elevato attrito fra taglienti e materiale in lavoro. Elevata rugosità superfi ciale, rottura del tagliente. Ridurre la velocità di taglio. Usare utensili rivestiti. Microfessurazione termica Causata da variazioni termiche della zona tagliente durante operazione di taglio. Dovute ad insuffi ciente raffreddamento taglienti Cricche lungo i taglienti, elevata rugosità superfi ciale. Aumentare il fl usso di lubrorefrigerante. Usare materiale utensile caratterizzato da elevate tenacità. Criccatura Affaticamento meccanico. Rottura dell utensile. Ridurre l avanzamento, migliorare la stabilità del portautensili. Scheggiature Rottura dell Utensile Tagliente di Riporto (BUE) Causate da insuffi ciente sezione resistente dell utensile o dall insorgere della problematica tagliente di riporto. Carico utensile troppo elevato. Geometrie di taglio negative. Bassa velocità di taglio. Materiale in lavoro con tendenza a saldarsi sull utensile (acciaio inossidabile o alluminio). Elevata rugosità superfi ciale, usura spoglia dorsale. Rottura dell utensile ed eventuale danneggiamento del pezzo in lavoro. Materiale che scivola lungo il tagliente in lavoro e tende ad incollarsi allo stesso. Elevata rugosità superfi ciale, scheggiature. Usare utensili con geometrie di taglio positive e più resistenti. Aumentare la velocità di taglio per ridurre il tagliente di riporto. Ridurre l avanzamento utensile durante la prima passata. Migliorare la stabilità della macchina utensile. Ridurre l avanzamento e/o la velocità. Usare utensili con geometrie più resistenti. Migliorare la stabilità della macchina utensile. Aumentare la velocità di taglio.geometrie di taglio positive. Aumentare l apporto di lubro-refrigerante. Usare utensili rivestiti. 27

25 TENACITA E RESISTENZA ALLA ROTTURA Resistenza alla Rottura Resistenza alla Rottura HV Durezza Vickers Nr. HRC Durezza Rockwell Nr. HB Durezza Brinell Nr. Newton per mm 2 Tons per Pollice 2 HV Durezza Vickers Nr. HRC Durezza Rockwell Nr. HB Durezza Brinell Nr. Newton per mm Tons per Pollice 2 28

26 TOLLERANZE UTILI Valori di Tolleranza in µm 1 µm = mm / pollici Tolleranza Diametro (mm) > 1 3 > 3 6 > 6 10 > > > > > Diametro (pollici) > > > > > > > > Valori di Tolleranza (µm) e8-14 / / / / / / / / -126 f6-6 / / / / / / / / -58 f7-6 / / / / / / / / -71 h6 0 / -6 0 / -8 0 / -9 0 / / / / / -22 h7 0 / / / / / / / / -35 h8 0 / / / / / / / / -54 h9 0 / / / / / / / / -87 h10 0 / / / / / / / / -140 h11 0 / / / / / / / / -220 h12 0 / / / / / / / / -350 k / / / / / / / / 0 k / / / / / / / / 0 m7 +2 / / / / / / / / +48 js14 +/ / / / / / / /- 435 js16 +/ / / / / / / / H7 +10 / / / / / / / / 0 H8 +14 / / / / / / / / 0 H9 +25 / / / / / / / / 0 H / / / / / / / / 0 P9-6 / / / / / / / / -124 S7-13 / / / / / / / /

27 EQUIVALENTI DECIMALI FRAZ.DI P GAUGE POLLICI FRACT. GAUGE POLLICI FRAZ.DI P GAUGE POLLICI FRAZ.DI P GAUGE POLLICI MM MM MM MM I / J K / / / L M / N / / / O P / / Q / R / / / S T / U / / / V A W / / B X C / D Y / /4 E / Z F G / / / H

28 EQUIVALENTI DECIMALI FRAZ.DI P POLLICI FRAZ.DI P POLLICI FRAZ.DI P POLLICI FRAZ.DI P POLLICI FRAZ.DI P POLLICI MM MM MM MM MM / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /