Raccomandazioni di lavorazione per le leghe AMPCO e AMPCOLOY

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1 Raccomandazioni di lavorazione per le leghe AMPCO e AMPCOLOY Indicazioni generali Le raccomandazioni di lavorazione per le leghe AMPCO e AMPCOLOY sono basate su delle prove approfondite eseguite negli stabilimenti dell AMPCO METAL e che confermano i valori adottati da un gran numero di clienti della società. Le leghe AMPCO e AMPCOLOY sono fondamentalmente facili da lavorare. Particolare attenzione dovrà essere prestata alla lavorazione delle leghe AMPCO 21, AMPCO 22, AMPCO 25 e AMPCO 26, in quanto queste leghe presentano un allungamento ed una duttilità inferiori comparati agli acciai per utensili di medesima durezza. Delle procedure inappropriate possono portare a fratture del materiale. Dato che le velocità di lavorazione dipendono molto dal tipo d utensile di taglio utilizzato, così come dalla rigidità della macchina utensile e dai liquidi lubrificanti e refrigeranti impiegati, raccomandiamo le velocità di taglio sottostanti per le leghe AMPCO e AMPCOLOY, indicate come valore relativo comparato a quelle per la lavorazione del acciaio per utensili (DIN 42CrMo4) ed espresse in percentuale. Di seguito la corrispondenza di quest acciaio in vari paesi nella tabella sottostante. Germania Gran Brettagna U.S.A. Italia Giappone Francia Spagna W Nr DIN BS970 AISI/SAE UNI JIS AFNOR UNE CrMo4 709M40 708M CrMo4 G40CrMo4 SCM440(H) SNB7 42CD4 42CrMo40 F.8332 F.8232 Materiale Durezza Brinell HB 30/10 Velocità di taglio (DIN 42 Cr Mo 4) max % AMPCO % AMPCO % AMPCO M % AMPCO % AMPCO % AMPCO % AMPCO % AMPCOLOY 940, 91/95, % AMPCOLOY % AMPCOLOY % 130% per l AMPCO 18 significa che si può lavorare la lega ad una velocità di taglio di 30% superiore quella usuale per l acciaio (stesso avanzamento e profondità). Questa analogia vale tanto per le macchine utensili convenzionali, quanto per i centri di lavorazione CNC e HSC (High Speed Cutting.) Indipendentemente da questo, variabili come; rigidità della macchina, raffreddamento ottimale, stato dell utensile di taglio, ecc.,

2 influiscono in misura importante sulla lavorazione delle leghe AMPCO, soprattutto per le leghe AMPCO più dure. Bisogna tenere conto che la durata degli utensili di taglio è ridotta significativamente quando sono impegnati per la lavorazione delle varianti più dure delle leghe AMPCO. In generale, per le varianti più dure delle leghe AMPCO (dall AMPCO 21 in poi), si raccomanda di lavorare sempre dall esterno verso l interno, in modo da evitare di rompere lo spigolo del pezzo. In alternativa, è anche possibile lavorare il pezzo avendolo generosamente smussato con un angolo di 45. La non osservanza di questa regola condurrà alla rottura dello spigolo. Utensili di taglio L angolo di incidenza α per tutte le leghe AMPCO e AMPCOLOY deve essere fissato a 6. Il raffreddamento è più importante della lubrificazione, quando si lavora del materiale AMPCO, specialmente per le varianti più dure M4, AMPCO 21, AMPCO AMPCO 22, AMPCO 25, e AMPCO 26. Si raccomanda di utilizzare dei liquidi lubrificanti e refrigeranti mescolabili all acqua, in cui l emulsione contiene in regola generale dal 5 al 10% di lubrificante refrigerante. Per pezzi che richiedono tolleranze particolarmente ristrette, o per pezzi caratterizzati da pareti sottili, si può effettuare un trattamento termico di distensione prima o, meglio ancora, dopo la pre-lavorazione. Si prega di chiedere alla filiale locale di AMPCO Metal a riguardo delle temperature e dei tempi di mantenimento. Taglio a sega Le leghe AMPCO meno dure, fino all AMPCO 18, possono essere segate con delle lame bi-metalliche. Le varianti più dure, dall AMPCO 21 fino all AMPCO 26 e M4, vanno segate con delle lame contenenti metallo duro. Secondo la sezione del pezzo da segare, il numero di denti per pollice della lama varia tra 2,5 e 3. Raccomandazione di produttore di lame: Lame da sega in metallo duro WIKUS Sägenfabrik Wilhelm H. Kullmann GmbH & Co. KG, sito web: Tornitura Si raccomanda di centrare bene l utensile sul pezzo da tornire o, altrimenti, di non superare i 0,4 mm al di sotto del centro. Smussatura degli spigoli Per la sgrossatura o finitura è più vantaggioso l utilizzo di placchette da taglio in metallo duro di qualità K10/K20. Per lavorazioni molto fini (accoppiamenti albero foro) si possono raggiungere degli ottimi stati superficiali (N3) con un utensile diamantato (PKD). Onde evitare rotture di bordi o spigoli di pezzi anulari all uscita dell utensile, bisogna sempre tornire dall esterno verso l interno, soprattutto dall AMPCO 21 in poi.

3 Alternativamente, una generosa smussatura a 45 può essere precedentemente ricavata sullo spigolo d uscita dell anello. Parametri di tornitura delle leghe AMPCO Lega AMPCO Sgrossatura diamantata PKD Parametro Misura 8, , 18, 18.23, 45, M4 21, 22 25, 26 Vedere Vedere Vedere tabella tabella tabella Avanzamento f (mm/giro) 0,15 0,2 0,15 0,2 0,1 0,15 Passo a (mm) Fino a ca. 4,0 Fino a ca. 3,5 Fino a ca. 3,5 Placchetta K10 K20 K10 K20 K10 K20 Vedere Vedere Vedere tabella tabella tabella Avanzamento f (mm/giro) 0,05 0,1 0,05 0,1 0,05 Passo a (mm) 0,25 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5 Placchetta K10 K20 K10 K20 K10 K Avanzamento f (mm/giro) 0,05 0,08 0,05 0,08 0,05 0,08 Passo a (mm) 0,25 0,3 0,25 0,3 0,25 0,3 Raccomandazione di produttore di placchette: Società Seco, CNMG MF1 in CP500 DCMT 11T304-F2 in CP200 VBMT F1 in CP500 Società Sumitomo ( Tipo: DCGT 11 T3 04 N SC in ACZ 310 CNMG N EX in EH 510Z VBMT N SK in EH10Z Parametri di tornitura dell AMPCOLOY Lega AMPCOLOY Sgrossatura Parametro Misura 91/95, 940, , 88 Vedere tabella Vedere tabella Avanzamento f (mm/giro) 0,15 0,2 0,15 0,2 Passo a (mm) Fino a ca. 4,0 Fino a ca. 3,5 Placchetta P10 P20 P10 P20 Vedere tabella Vedere tabella Avanzamento f (mm/giro) 0,05 0,1 0,05 0,1 Passo a (mm) 0,25 0,5 0,25 0,5 Placchetta P10 P20 P10 P20 Raccomandazione di produttore di placchette:

4 Società Seco, CNMG MF1 in CP500 DCMT 11T304-F2 in CP200 VBMT F1 in CP500 Società Sumitomo ( Tipe DCMT 11 T3 04 N SU in AC700G Società WNT ( Tipo: DCGT 11 T3 02 Al CCGT FN Al in CWK15 in CWK15 Raccomandazioni importanti: Dall AMPCO 21 in poi, tornire dallo spigolo verso l interno del pezzo. Si raccomanda l utilizzo di lubrificante refrigerante. Fresatura Per la fresatura delle leghe AMPCO, le punte più appropriate sono del tipo K10 K20 in metallo duro. Per lavorare contorni e cavità, la miglior scelta è una punta a raggio standard in metallo duro di tipo K10 K20. Durante l utilizzo di frese a coda, frese ad angolo o frese a doppio labbro, munite di placchetta in metallo duro, è assolutamente necessario fresare dall esterno verso l interno del pezzo o, alternativamente, smussare in precedenza gli spigoli d uscita ad un angolo di 45 per evitare rotture indesiderate. Parametri di fresatura per l AMPCO Lega AMPCO Sgrossatura diamantata PKD Parametro Misura 8, , 18, 18.23, 45, M4 21, 22 25, 26 Vedere Vedere Vedere tabella tabella tabella Avanzamento f (mm/giro) 0,1 0,25 0,1 0,25 0,1 0,2 Passo a (mm) Fino a ca. 5 Fino a ca. 5 Fino a ca. 4 Placchetta K10 K20 K10 K20 K10 K20 Vedere Vedere Vedere tabella tabella tabella Avanzamento f (mm/giro) 0,05 0,1 0,05 0,1 0,05 Passo a (mm) 0,1 0,5 0,2 0,5 0,2 0,8 Placchetta K10 K20 K10 K20 K10 K Avanzamento f (mm/giro) 0,03 0,08 0,03 0,08 0,03 0,08 Passo a (mm) 0,05 0,3 0,05 0,3 0,05 0,3 Raccomandazione di fornitore: Fresa planare Società Ingersoll PNCU 0805 GNTRJ in IN1030

5 Società Jongen, FP 528 HT35 Fresa cilindrica Società Gühring, (tutte le frese tipo N pos.) Fresa Ratio RF 100 art. no e no per sgrossare / finire Fresa Ratio RF 100 art. no per finitura fine Società Ingersoll, Fresa a porcospino SDMT N in IN1030 e SDCT FN P in IN1030 Parametri di fresatura per l AMPCOLOY Lega AMPCOLOY Sgrossatura Parametro Misura 91/95, 940, , 88 Vedere tabella Vedere tabella Avanzamento f (mm/giro) 0,1 0,25 0,1 0,25 Passo a (mm) Fino a ca. 5 Fino a ca. 4 Placchetta P10 P20 P10 P20 Vedere tabella Vedere tabella Avanzamento f (mm/giro) 0,05 0,1 0,05 0,1 Passo a (mm) 0,1 0,5 0,25 0,8 Placchetta P10 P20 P10 P20 Raccomandazione di fornitore: Fresa planare Società Ingersoll PNCU 0805 GNTRJ en IN1030 Società Widia, SEKR 1203 AFN MS THR Società Hoffmann, group.com MPHX 11 K10/20 Fresa cilindrica Società Ingersoll, Fresa a porcospino SDMT N in IN1030 e SDCT FN P in IN1030 Società Gühring, No.3310 e 3126 e 3286 Raccomandazioni importanti: Dall AMPCO 21 in poi, tornire dallo spigolo verso l interno del pezzo. E raccomandato l utilizzo di frese in metallo duro ad angolo di taglio positivo. Si raccomanda l utilizzo di lubrificante refrigerante.

6 Foratura, scavatura ed allargamento Per le varianti AMPCO 18 a 26, saranno utilizzate punte e placchette in metallo duro o delle punte monoblocco in metallo duro. Poiché le leghe AMPCO non producono trucioli che si frantumano facilmente, è importante assicurare una buona rimozione di questi ultimi. Nel caso di fori profondi, è consigliabile ritirare la punta e rimuovere i trucioli di tanto in tanto. Nel caso di fori passanti, nelle leghe AMPCO 21 e 26, è necessario porre una lastra d acciaio sotto il pezzo da forare o di eseguire il foro da ambo le parti del pezzo, evitando così rotture dello spigolo d uscita. E indispensabile un raffreddamento perfetto della punta durante la foratura delle leghe AMPCO e AMPCOLOY. Materiale Durezza Brinell HB 30/10 Velocità di taglio (DIN 42 Cr Mo 4) Max % AMPCO % AMPCO % AMPCO M % AMPCO % AMPCO % AMPCO % AMPCO % AMPCOLOY 940, 91/95, % AMPCOLOY % AMPCOLOY % Raccomandazione di fornitore: Società Gühring, Per le leghe AMPCO : RT 100 U art. no. 2471, 1243, 730, 732 e 305 Per le leghe AMPCOLOY : RT 100 F art. no.1660, 1662 e 620 Raccomandazioni importanti: Per fori passanti nell AMPCO 21, 22, 25 e 26, forare dai due lati. Deve essere garantita una buona rimozione di trucioli. Utilizzo di lubrificante refrigerante. Se la profondità del truciolo è troppo piccola, l utensile d allargamento gripperà. Utilizzare utensili con placchette in metallo duro a divisione ineguale. Quando si fora con punte a canale interno di raffreddamento, rispettare i parametri di taglio del fabbricante.

7 Filettatura Per le varianti mediamente dure a dure (AMPCO 18 a 26), si raccomanda di utilizzare frese per filettare che siano rettificate a decompressione. Le frese per filettare a metallo duro permettono delle velocità di taglio più elevate e hanno una durata nettamente maggiore. Angolo di di spoglia Raccomandazione di fornitore: Società Gühring, Art. no. 969, 2506, 809 e 821 Raccomandazioni importanti: Per gli AMPCO 25 e 26, il diametro di foratura del foro guida deve essere da 0,15 a 0,20 mm più grande del valore del diametro normalmente previsto. Nel caso in cui il foro guida è passante, dovrà essere smussato su ambo i lati prima di filettare. Smerigliatura, Lisciatura, Levigatura Dopo la levigatura, le leghe AMPCO raggiungono delle tolleranze comprese tra 0,0002 e 0,015 mm e una rugosità superficiale compresa tra 0,5 µm e 1,5 µm, secondo la dimensione e la forma del pezzo. Per pezzi con diametro compreso tra i 25 e 130 mm, il sovrametallo consigliato si aggira tra 0,01 e 0,038 mm. Questi valori diventano 0,038 e 0,063 mm quando il diametro del pezzo è compreso tra 130 e 280 mm. Lappatura I risultati della lappatura sulle leghe AMPCO sono generalmente ottimi. Le tolleranze raggiungibili sono comprese tra 0,1 µm e 2 µm. La polvere di lappatura utilizzata è il corindone. Rettifica, molatura, smerigliatura e pulitura Uno dei vantaggi delle leghe AMPCO è l incontestabile qualità superficiale raggiungibile durante la finitura così come la facilità di pulitura comparata all acciaio. Tutte le leghe AMPCO possono essere rettificate alle stesse velocità di avanzamento dell acciaio. La velocità di rettifica durante la sbavatura si aggira sui 30 a 45 m/s ed è compresa tra 24 e 25 m/s durante la rettifica piana o circolare. Per questi ultimi tipi di rettifica s impiegheranno delle mole al carburo di silicio. I risultati ottimali si ottengono con velocità di mola da 5000 a 6000 giri/min e, nella rettifica di superfici cilindriche, con velocità di rotazione del pezzo comprese tra 25 e 150 giri/min. Si raccomanda di rettificare ad umido. La pulitura delle leghe AMPCO è simile a quella dell acciaio. I pezzi da pulire sono innanzitutto preparati per la finitura fine (per esempio rettifica piana) o, altrimenti, manualmente con della carta vetro a grano di spessore compreso tra 320 e 500. E possibile anche farlo a macchina fino a quando non sono più percepibili scanalature o righe ad occhio nudo. I pezzi saranno poi puliti fino allo stato d elevata brillantezza con un disco per lucidare di feltro e pasta per rettifica/pulitura.

8 Elettro-erosione Il gruppo di leghe AMPCO può essere facilmente lavorato per elettro-erosione con parametri di regolazione, tasso d asportazione del materiale e tempi di lavorazione comparabili a quelli per la fabbricazione di utensili o stampi in acciaio. L elettro-erosione a filo delle leghe AMPCO e AMPCOLOY è eseguita normalmente, benché i tempi di lavorazione subiscano un lieve aumento. Si utilizzano dei fili di ottone normali, per esempio con diametro di 0,2 mm. Per questo motivo, ci concentreremo sull elettro-erosione a tuffo delle leghe ad alta conducibilità AMPCOLOY 940 e 944 (queste raccomandazioni valgono anche per le altre leghe della gamma AMPCOLOY ). Le leghe AMPCOLOY 940 e AMPCOLOY 944 hanno un elevata conducibilità termica ed elettrica. Questa proprietà porta dei vantaggi pratici importanti nel momento in cui le leghe sono utilizzate negli stampi ad iniezione della plastica, permettendo dei tempi ciclo ridotti grazie al raffreddamento più veloce del pezzo prodotto. Questa proprietà è però meno vantaggiosa durante l elettro-erosione. Bisognerà dunque tenere conto, vista la buona conducibilità di AMPCOLOY 940 e AMPCOLOY 944, del fatto che il tempo di lavorazione sarà più elevato e che l usura degli elettrodi sarà, anch essa, maggiore. L entità di queste differenze rispetto agli acciai, durante l elettro-erosione delle leghe AMPCOLOY, dipende principalmente da: a) i valori delle regolazioni, in funzione del tipo di macchina e, specialmente, del tipo di generatore b) il tipo di elettrodi impiegati. a) Regolazioni Secondo le informazioni di cui disponiamo, le regolazioni di base fornite dal fabbricante della macchina da elettro-erosione possono essere utilizzate, dipendentemente dalla qualità superficiale desiderata ed a seconda che si stia sgrossando o che si sia nella fase finale di finitura del pezzo. Intensità della corrente: In relazione alle esigenze sopra menzionate, per l elettro-erosione di pezzi in AMPCOLOY è necessaria corrente ad alta tensione per la sgrossatura e corrente a minore tensione per la finitura. Più grande la superficie dell elettrodo, maggiore dovrà essere la tensione della corrente e vice versa. Vista l ottima conducibilità elettrica di AMPCOLOY 940 e AMPCOLOY 944, nella maggioranza dei casi è necessario utilizzare tensioni più alte che con l acciaio. Polarità: Con le più recenti macchine da elettro-erosione è possibile utilizzare la polarità normale, vale a dire il più (+) sull elettrodo e il meno ( ) sul pezzo da erodere. In alcuni casi, su certe macchine, può essere necessario di invertire la polarità, vale a dire, il più (+) sul pezzo ed il meno ( ) sull elettrodo. Nel caso dell utilizzo di elettrodi in grafite è necessaria l inversione della polarità.

9 Tempo di esercizio dei diversi livelli di potenza (On time): La regolazione dei tempi di esercizio (On Time) dipende dal tipo di materiale dell elettrodo; gli elettrodi in rame-tungsteno ed in grafite d alta qualità permettono un On Time più elevato che gli elettrodi in rame. Durante l utilizzo di elettrodi in rame, la durata dell On Time deve essere ridotta onde evitarne un usura precoce. b) Materiale dell elettrodo La migliore opzione per l elettro-erosione a tuffo delle leghe AMPCOLOY 940 e AMPCOLOY 944 è l utilizzo di elettrodi in rame-tungsteno. Ciò nonostante, ci sono certe limitazioni a causa dello stato di fornitura in cui questo materiale è disponibile sul mercato (sinterizzato) e della sua difficoltà di lavorazione. I costi di materiale e lavorazione più elevati spesso possono essere ammortizzati, quando le forme geometriche sono semplici, per esempio tondi o rettangoli, dove il tasso d asportazione di materiale è più elevato. La grafite d alta qualità ed il rame-grafite sono generalmente meno apprezzati a causa della loro lavorazione cosiddetta sporca. Questi elettrodi in grafite sono ciononostante utilizzabili per l elettro-erosione di AMPCOLOY 940 e AMPCOLOY 944 e presentano dei tassi d usura più bassi degli elettrodi in rame. Il rame elettrolitico è sicuramente il materiale più utilizzato come elettrodi nella elettroerosione a tuffo, ma è anche quello che più assomiglia alle leghe AMPCOLOY 940 e AMPCOLOY 944. Questo fatto è la causa principale delle difficoltà sopra menzionate, con particolare riferimento all usura precoce degli elettrodi. E possibile influenzare l usura dell elettrodo regolando la macchina in forma ottimale, per esempio utilizzando degli impulsi On Time ridotti. Questo allungherà leggermente il tempo di lavorazione, ma ridurrà notevolmente il tasso d usura dell elettrodo. E anche importante l utilizzo di un risciacquo efficace della superficie da erodere, riducendo così l usura dell elettrodo. Gli elettrodi in AMPCOLOY 972 sono particolarmente apprezzati dai nostri clienti, principalmente perché sono più facili da lavorare che il rame elettrolitico. Inoltre, se accoppiati con le pre-impostazioni rame/rame o rame/ampcoloy dei programmi di regolazione dei produttori di macchine ad elettro-erosione, gli elettrodi in AMPCOLOY 972 danno ottimi risultati. L AMPCOLOY 972 è disponibile in pronta consegna dallo stock di in molte dimensioni.