Precisa, sicura, economica

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1 Manuale prodotti Filettatura _ FILETTATURA CON WALTER PROTOTYP Precisa, sicura, economica

2 INDICE Filettatura 2 Indice 4 Introduzione generale all'argomento 8 Programma 9 Maschiatura 12 Rullatura 13 Fresatura a filettare 14 Informazioni sui prodotti 14 Maschiatura 28 Rullatura 34 Fresatura a filettare 40 Selezione utensili 40 Maschiatura 44 Rullatura 46 Fresatura a filettare 48 Informazioni tecniche 48 Informazioni generali 74 Maschiatura 94 Rullatura 101 Fresatura a filettare 112 Supplemento

3 Indice Indice alfabetico delle voci Pagina Pagina Pagina Pagina Incollamento di saldatura Angoli e caratteristiche Maschiatura Comparazione dei dati delle geometrie Maschiatura Comparazione dei processi Controllo del truciolo Maschiatura Correzione dell'avanzamento Fresatura a filettare Diametri di preforatura Fresatura a filettare Informazioni generali Maschiatura Rullatura , 96-97, 116 Distorsione del profilo Lubrificazione minimale Mezzi di serraggio Modifiche Fresatura a filettare Maschiatura Rullatura Nomenclatura Nozioni fondamentali sui processi Fresatura a filettare Rullatura Paradur Eco CI , 18 Paradur Eco Plus , Paradur HSC , 27 Paradur HT , 19 Programmazione CNC Fresatura a filettare Programmazione dell'avanzamento Maschiatura Protodyn Eco LM , 30 Protodyn Eco Plus Protodyn HSC Protodyn Plus Protodyn S Eco Inox , 31 Protodyn S Eco Plus , 28 Protodyn S HSC , 33 Protodyn S Plus , 29 Protodyn S Synchrospeed... 12, 32 Regolazione della coppia Maschiatura e rullatura Ripartizione del taglio Fresatura a filettare Rivestimenti Rullatura Rprg. (raggio di programmazione) Fresatura a filettare Sezioni di truciolo Maschiatura Sfasamento assiale del taglio Maschiatura , 91 Sfasamento del taglio Maschiatura , 91 Tabella comparativa delle durezze Forme di imbocchi Maschiatura Formule Foro di maschiatura Fresatura a filettare Informazioni generali Maschiatura Rullatura , 96-97, 116 Forze Maschiatura Indurimento delle zone marginali Lavorazione a secco Fresatura a filettare , 63 Lavorazione sincrona Paradur Synchrospeed... 9, Paradur Ti Plus , Paradur X pert M , Paradur X pert P , Particolarità Maschiatura Posizioni di tolleranza Problemi e soluzioni Fresatura a filettare Maschiatura Rullatura Procedura di taglio Maschiatura Prototex Eco HT , Prototex HSC , 26 Prototex Synchrospeed.. 9, Prototex TiNi Plus , Prototex X pert M , Prototex X pert P , Raggruppamento degli utensili Refrigerazione e lubrificazione Fresatura a filettare Maschiatura Rullatura Tipologie principali Maschiatura TMC , TMD , TME TMG , 35 TMO , TMO HRC , 37 Walter GPS , , ,

4 Introduzione Tecnologie, tendenze e innovazioni nella filettatura Esistono vari processi per realizzare una filettatura. Nel presente manuale, ci concentreremo sulla maschiatura, sulla rullatura e sulla fresatura a filettare con utensili Walter Prototyp. Inoltre, il manuale illustrerà informazioni tecniche di validità generale riguardo a tali processi. Per la realizzazione di filettature interne, la maschiatura è a tutt'oggi il processo maggiormente utilizzato. Nella progettazione degli utensili, gli aspetti cruciali sono la sicurezza di processo, la qualità e i costi di realizzazione per filettatura. Abbiamo quindi compiuto grandi sforzi negli ambiti della macrogeometria e della microgeometria, come anche nei rivestimenti, per assicurare un'elevata sicurezza di processo anche in condizioni sfavorevoli. L'impiego dei nostri utensili ad alte prestazioni delle serie Ecospeed e Synchrospeed consente di ridurre drasticamente i costi per filettatura. Tali costi possono essere ulteriormente contenuti impiegando utensili in metallo duro integrale. La nostra linea HSC definisce nuovi standard, anche per gli acciai. Tali utensili rappresentano la migliore soluzione nella produzione di grande serie, ad esempio nell'industria di produzione viti e dadi o in quella automobilistica. Negli ultimi vent'anni, la rullatura ha visto uno sviluppo impetuoso nell'ambito della filettatura interna. Se in precedenza, per l'impiego di questi utensili, occorreva generalmente l'olio come lubrorefrigerante, oggi, grazie all'evoluzione mirata della geometria dei taglienti preformati e del rivestimento, è possibile rullare praticamente tutti i materiali lavorabili con tale processo (inclusi gli acciai inossidabili) con un'emulsione al 5%, con qualsiasi centro di lavoro. In tale ambito, la resistenza statica e soprattutto dinamica della filettatura rullata è persino ulteriormente aumentata, grazie all'impiego delle emulsioni. Nella rullatura, il ruolo del metallo duro come materiale da taglio è ormai consolidato. Attualmente, con la nostra linea Protodyn HSC, raggiungiamo valori di assoluta eccellenza. Per quanto riguarda la sicurezza di processo e la qualità di filettatura, la fresatura a filettare occupa indiscutibilmente il primo posto. Oltre ai classici processi di fresatura, di recente è andata affermandosi la cosiddetta fresatura a filettare orbitale. Essa consente agli utilizzatori, per la prima volta, di realizzare filettature interne molto profonde (ad es. 3 x D N ) e di dimensioni molto piccole al contempo (ad es. M1,6) anche in materiali impegnativi, in assoluta sicurezza di processo. Per concludere, ancora un consiglio: per scegliere il processo ottimale, utilizzate il nostro nuovo software Walter GPS, erede dell'apprezzato CCS. Con questo strumento potrete comparare direttamente tutti i vari processi di realizzazione, optando poi per l'alternativa più economica. La rullatura è sovente il metodo più economico per realizzare una filettatura interna. Ciò, naturalmente, a condizione che il processo sia consentito per il componente del caso. 4 5

5 Introduzione Processi più produttivi con Walter Prototyp Oggigiorno è pressoché impossibile trasferire sulle spalle dei clienti l'aumento dei costi di produzione, in forma di maggiori costi unitari. Ciò vale tanto per i beni di consumo, quanto per quelli d'investimento. Le aziende di successo colmano tali gap di rendimento con un coerente incremento della produttività nella produzione. Da costruttori di utensili di precisione per l'asportazione del truciolo, possiamo dare un grande contributo al quadro generale: se, da un lato, i costi utensili incidono soltanto sul 3% dei costi di lavorazione totali, il tempo di lavorazione, con il 30% dei costi di asportazione del truciolo, rappresenta un aspetto decisivo. In altri termini, gli efficienti utensili di asportazione Walter Prototyp consentono di ridurre nettamente i costi di lavorazione. Un incremento dei parametri di taglio comporta risparmi enormi. Poiché, quindi, il prezzo dell'utensile influisce in modo quasi trascurabile sui costi di lavorazione totali, gli utensili del marchio Walter Prototyp non vanno valutati soltanto con tale parametro, ma considerando l'eccezionale incremento di produttività e, quindi, le potenzialità di risparmio per i nostri clienti. Per tale ragione, noi di Walter Prototyp stiamo introducendo a tappe forzate nel nostro assortimento di utensili la lavorazione HSC (High Speed Cutting) con utensili in metallo duro integrale. Ciò consente, ad esempio nella lavorazione di acciai bassolegati, velocità di taglio fino a 50 m/min: un risultato notevole per la filettatura! Ai clienti particolarmente esigenti, che puntano alla massima produttività, Walter Prototyp offre, oltre alla linea HSC, utensili espressamente concepiti per la lavorazione sincrona. La lubrificazione minimale (MMS) è un ulteriore fattore di riduzione dei costi di asportazione del truciolo, come mostra il grafico di seguito. Anche in tale caso, Walter Prototyp offre ai propri clienti rivestimenti appositamente adattati. Riassumendo in breve: se i puri costi utensili incidono soltanto per il 3% sui costi di produzione effettivi, l'utensile influisce in maniera decisiva sul restante 97%. Lasciate che i nostri esperti vi mostrino quali risparmi potrete ottenere nella vostra produzione con gli utensili Walter Prototyp. Utensile Tempo di lavorazione: risparmio fino all'80% grazie alla maggiore velocità di taglio (ad es. impiegando utensili in metallo duro integrale della linea HSC) Tempi di fermo macchine: risparmio ca. 50% grazie al minore effetto matassa (ad es. impiegando Paradur Eco Plus) Refrigerante: risparmio fino al 10% grazie alla lubrificazione minimale (MMS) (ad es. impiegando Paradur Eco CI). Ulteriori vantaggi, quali ad esempio l'ecosostenibilità, non sono quantificati in questa sede. Cambio utensili: risparmio ca. 50% grazie alla maggiore vita utensile (ad es. impiegando Paradur HT) Applicazioni di lavorazione a confronto 3% 30% 7% 16% 25% Altro: risparmio ca. 25% (determinato ad es. dalle minori spese di magazzino e di logistica, grazie all'ampio ambito d'impiego della famiglia Synchrospeed) 19% Fino al 45% di risparmio totale % utensile tradizionale % con Walter Prototyp 6 7

6 Programma Utensile di filettatura Walter Prototyp Nomenclatura/Raggruppamento degli utensili Programma Maschi a tagliare per applicazioni universali Gruppo materiale pezzo da lavorare P M K N S H O Maschiatura* Descrizione del tipo Pagina del manuale Lavorazione Profondità del filetto Acciaio Acciaio inossidabile Ghisa Metalli non ferrosi Materiali di difficile lavorabilità Materiali duri Altro Prototex Paradur Paradur Maschi a tagliare con imbocco corretto Maschi a tagliare con scanalature a elica destra Utensili a scanalatura rettilinea Prototex Eco HT Applicazione universale Per lavorazione ad umido e lavorazione MMS DL 3,5 x D N C C C C C C C C C C Rullatura Fresatura a filettare** Paradur Eco Plus Applicazione universale Per lavorazione ad umido e lavorazione MMS GL 3 x D N C C C C C C C C C Erede dell'apprezzato Paradur Eco HT Protodyn Protodyn S TM Maschi a rullare senza canalini di lubrificazione Maschi a rullare con canalini di lubrificazione TM = Thread Mill Prototex Synchrospeed Lavorazione sincrona Applicazione universale Tolleranza del codolo h DL 3,0 x D N C C C C C C C C C C C Paradur Synchrospeed Lavorazione sincrona Applicazione universale Tolleranza del codolo h GL 2,5 x D N C C C C C C C C C * Eccezioni per la maschiatura: Paradur N con imbocco di forma D e Paradur Combi: utensili a spirale per la realizzazione di filettature passanti Paradur HT, Paradur GG e Paradur Engine: utensili a scanalatura rettilinea per lavorazione a foro cieco (nei materiali dalle buone caratteristiche di rottura del truciolo) Maschi a tagliare NPT/NPTF: utensili a spirale destra per lavorazione a foro cieco e passante ** Eccezioni per la fresatura a filettare: TME (Thread Mill External): utensile per la realizzazione di filettature esterne GL = lavorazione a foro cieco DL = lavorazione a foro passante C C Applicazione principale C Altre applicazioni 8 9

7 Programma Maschi a tagliare per applicazioni speciali Gruppo materiale pezzo da lavorare Gruppo materiale pezzo da lavorare P M K N S H O P M K N S H O Descrizione del tipo Pagina del manuale Lavorazione Profondità del filetto Acciaio Acciaio inossidabile Ghisa Metalli non ferrosi Materiali di difficile lavorabilità Materiali duri Altro Descrizione del tipo Pagina del manuale Lavorazione Profondità del filetto Acciaio Acciaio inossidabile Ghisa Metalli non ferrosi Materiali di difficile lavorabilità Materiali duri Altro Paradur Eco CI Per materiali a truciolo corto Per lavorazione ad umido e lavorazione MMS 18 GL + DL 3 x D N C C C C C C Prototex TiNi Plus Per la lavorazione di leghe a base di Ti e Ni ad alta resistenza e tendenti all'inceppamento, con emulsione DL 2 x D N C C Paradur HT Per acciai di resistenza medio-alta e materiali a truciolo corto È necessaria la lubrificazione interna 19 GL 3,5 x D N C C C C C C Paradur Ti Plus Per la lavorazione di leghe a base di Ti ad alta resistenza e tendenti all'inceppamento, con emulsione GL 2 x D N C C Prototex X pert P Per materiali di resistenza medio-bassa Paradur X pert P Per materiali di resistenza medio-bassa DL 3 x D N C C C C GL 3,5 x D N C C C C Prototex HSC Per acciai ad altissima e ad alta resistenza Tolleranza del codolo h6 È necessaria la lubrificazione interna Metallo duro integrale 26 DL 2 x D N C C C C Prototex X pert M Per acciai inossidabili e ad altissima resistenza DL 3 x D N C C C Paradur HSC Per acciai ad altissima e ad alta resistenza fino a 55 HRC Tolleranza del codolo h6 È necessaria la lubrificazione interna Metallo duro integrale 27 GL 2 x D N C C C C C C Paradur X pert M Per acciai inossidabili e ad altissima resistenza GL 2,5 x D N C C C GL = lavorazione a foro cieco DL = lavorazione a foro passante C C Applicazione principale C Altre applicazioni 10 11

8 Programma Programma Maschi a rullare Frese a filettare Gruppo materiale pezzo da lavorare Gruppo materiale pezzo da lavorare P M K N S H O P M K N S H O Descrizione del tipo Pagina del manuale Lavorazione Profondità del filetto Acciaio Acciaio inossidabile Ghisa Metalli non ferrosi Materiali di difficile lavorabilità Materiali duri Altro Descrizione del tipo Pagina del manuale Lavorazione Profondità del filetto Acciaio Acciaio inossidabile Ghisa Metalli non ferrosi Materiali di difficile lavorabilità Materiali duri Altro Protodyn S Eco Plus* Per applicazioni universali Maggiore performance rispetto a Protodyn S Plus Per lavorazione ad umido e lavorazione MMS Protodyn S Plus* Per applicazioni universali GL + DL GL + DL 3,5 x D N C C C C C C C 3,5 x D N C C C C C C C Fresa a filettare TMC Con svasatura per applicazioni universali Fresa a filettare TMG Senza svasatura Per applicazioni universali GL + DL GL + DL 2 x D N C C C C C C C C C C C 1,5 x D N 2 x D N C C C C C C C C C C C Protodyn Eco LM Per materiali teneri e tendenti alla lubrificazione 30 GL + DL 2 x D N C C C C C Fresa a filettare orbitale TMO Per filetti di piccole dimensioni e profondi in applicazioni universali GL + DL 2 x D N 3 x D N C C C C C C C C C C C Protodyn S Eco Inox* Specifico per la lavorazione di acciai inossidabili, con emulsione 31 GL + DL 3,5 x D N C C C C C Fresa a filettare orbitale TMO HRC Per filetti di piccole dimensioni e profondi nei materiali duri fino a 65 HRC 37 GL + DL 2 x D N C C C C C C Protodyn S Synchrospeed* Per applicazioni universali Lavorazione sincrona Tolleranza del codolo h6 32 GL + DL 3,5 x D N C C C C C C C Fresa a forare/a filettare TMD Per la lavorazione dell'alluminio e della ghisa grigia GL + DL 2 x D N C C C C Protodyn S HSC* Per velocità di rullatura elevate Tolleranza del codolo h6 Metallo duro integrale 33 GL 3,5 x D N C C C C C C Fresa a filettare TME 20 Per la filettatura esterna Filetto esterno 2 x D N C C C C C C C C C C C * Versione con canalini di lubrificazione, identificata con S GL = lavorazione a foro cieco DL = lavorazione a foro passante C C Applicazione principale C Altre applicazioni 12 13

9 Informazioni sui prodotti Maschiatura Gli high-tech Imbocco corretto forma B Rivestimento THL (oppure TiN) L'utensile Maschio a tagliare universale ad alte prestazioni Il rivestimento in materiale duro riduce al minimo formazione del tagliente di riporto e garantisce un'elevata vita utensile L'applicazione Impiego nei materiali a truciolo lungo e corto a partire da ca. 200 N/mm² fino a ca N/mm² di resistenza alla trazione Adatto per la lavorazione sincrona e per l'impiego in adattatori di compensazione HSS-E-PM 3,5 x D N Prototex Eco HT: Lo speciale imbocco corretto di forma B garantisce un'elevata sicurezza di processo I vantaggi per voi Riduzione del numero di utensili necessari, grazie all'ampio ambito d'impiego Prototex Eco HT P M K N S H O C C C C C C C C C C Varianti: senza IK, con KR* Tipo: E Paradur Eco Plus: Ridotta tendenza alle scheggiature, grazie allo specifico imbocco corretto. Filettatura quasi fino al fondo del foro con la variante con imbocco di forma E Maggiore produttività, grazie all'elevata velocità di taglio e all'elevata vita utensile Speciale geometria per processi sicuri, anche nei materiali teneri Possibilità di lavorazione MMS Angolo di elica 45 con imbocco forma C o E HSS-E-PM Rivestimento THL (oppure TiN) 3 x D N P M K N S H O C C C C C C C C C Varianti: senza IK, con KA, con KR* Paradur Eco Plus Tipo: EP * IK = adduzione interna del refrigerante KA = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale KR = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale 14 15

10 Informazioni sui prodotti Maschiatura Resistente all'usura, impiego universale Rivestimento TiN (oppure THL) HSS-E a durezza incrementata Superficie di serraggio Weldon L'utensile Elevato valore di spoglia dei fianchi e sezione filettata corta, per massime velocità di taglio Tolleranza del codolo h6 (ad es. per l'utilizzo in mandrini a calettamento) Diametro del codolo adattato per mandrini a calettamento standard Particolarità del Paradur Synchrospeed: L'applicazione Impiego su macchine utensili con mandrino sincronizzato (non adatto per adattatori di compensazione o dispositivi di taglio) Impiego universale in tutti i materiali a truciolo lungo e corto Prototex Synchrospeed: Impiego fino a ca N/mm² Imbocco corretto forma B Prototex Synchrospeed Angolo di elica 40 con imbocco forma C HSS-E a durezza incrementata 3,5 x D N P M K N S H O C C C C C C C C C C C Tipo: S Variante con rivestimento TiN/vap: Scanalature vaporizzate, per una perfetta formazione del truciolo e un'evacuazione del truciolo ottimale; rivestimento TiN, per una maggiore resistenza all'usura Lubrificazione interna con uscita assiale nel programma standard Consiglio pratico: Per la lavorazione sincrona è generalmente consigliabile l'impiego di mandrini con compensazione minima (ad es. Protoflex C) (vantaggi: maggiore vita utensile e maggiore sicurezza di processo). Paradur Synchrospeed: Impiego fino a ca N/mm² I vantaggi per voi Maggiore produttività, grazie all'elevata velocità di taglio e all'elevata vita utensile Riduzione dei costi utensili, grazie all'impiego universale nei materiali a truciolo corto e lungo Eccellente superficie del filetto, grazie ai taglienti molto affilati Lo sfasamento del taglio è escluso, grazie alla lavorazione sincrona Superficie di serraggio Weldon 2,5 x D N Rivestimento Tin/vap (oppure THL) P M K N S H O C C C C C C C C C Varianti: senza IK, con KA* Paradur Synchrospeed Tipo: S * IK = adduzione interna del refrigerante KA = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale KR = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale 16 17

11 Informazioni sui prodotti Maschiatura Massima velocità nei materiali a truciolo corto Informazioni sui prodotti Maschiatura Tempi ciclo brevi e rottura del truciolo ottimale Rivestimento TiCN (oppure nid) Imbocco forma C Imbocco forma C o E HSS-E-PM HSS-E 3 x D N 3,5 x D N Elevato valore di spoglia dei fianchi e angolo di spoglia superiore ridotto P M K N S H O C C C C C C Rivestimento in TiN Lubrificazione interna assiale P M K N S H O C C C C C C Varianti: senza IK, con KA, con KR* KA indispensabile* Paradur Eco CI Tipo: E Paradur HT Tipo: L'utensile Innovativo trattamento termico Xtra treat, per la migliore resistenza all'usura nella lavorazione di materiali abrasivi, a truciolo corto Il maggior numero di scanalature riduce il carico sul tagliente e genera trucioli corti Posizione di tolleranza 6HX, per la massima vita utensile Versioni con uscite refrigerante assiali o radiali, per un evacuazione del truciolo ottimale con filettature a foro cieco e passanti profonde L'applicazione Lavorazione a foro cieco e passante nei materiali a truciolo corto ISO K: prevalentemente per materiali GJL (GG); nei materiali GJS (GGG) con profondità del filetto fino a max. 2 x D N ; ghisa vermicolare (quale ad es. GJV450) ISO N: Leghe a base di Mg e leghe abrasive a base di AlSi con contenuto di Si > 12% I vantaggi per voi Minori costi di produzione per filettatura, grazie all'elevata velocità di taglio e all'elevata vita utensile Comportamento all'usura uniforme, con conseguente assoluta sicurezza di processo Riduzione dei costi utensili, grazie alla possibilità di impiego per lavorazione a foro cieco e passante Possibilità di lavorazione MMS L'utensile La geometria di taglio genera trucioli corti anche nei materiali a truciolo lungo La lubrificazione interna assiale e le scanalature rettilinee consentono un'evacuazione ottimale del truciolo, rotto in lunghezza ridotta Maggiore spoglia dei fianchi, per maggiori velocità di taglio Versioni lunghe con scanalature a lunghezza maggiorata nel programma standard L'applicazione Lavorazione a foro cieco nei materiali a truciolo lungo e corto ISO P: acciai con N/mm² di resistenza alla trazione, ISO K: ghisa grigia (GGG) ISO N: leghe a base di AlSi con contenuto di Si > 12%, leghe a base di Cu e Mg * IK = adduzione interna del refrigerante KA = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale KR = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale I vantaggi per voi Maggiore velocità di taglio e maggiore vita utensile rispetto ai convenzionali maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco Assenza di matasse, con conseguente riduzione dei fermi macchine Massima sicurezza di processo anche con filetti profondi Programma standard con grandi dimensioni Ambiti d'impiego tipici: Industria automobilistica (alberi a camme, alberi a gomiti, bielle) Filetti di grandi dimensioni (industria meccanica generale, alberi riduttori, carter ecc.) 18 19

12 Informazioni sui prodotti Maschiatura Programma esteso e grande economicità Rivestimento TiN (oppure utensili non trattati o TiCN) HSS-E L'utensile Ridotto angolo di spoglia inferiore sui fianchi, con conseguente assenza di sfasamento del taglio nei materiali teneri Prototex X pert P Varianti con numero di scanalature ridotto nel programma standard L'applicazione Prototex X pert P ISO P: Variante con 3 scanalature: < 1000 N/mm² di resistenza alla trazione Variante con 2 scanalature: < 700 N/mm² di resistenza alla trazione (disponibile fino alla dimensione M6) Imbocco corretto forma B Prototex X pert P 3 x D N P M K N S H O C C C C Tipo: P Paradur X pert P Scanalature lunghe per filetti profondi L'imbocco corretto impedisce le scheggiature ISO N: leghe a base di AlSi con contenuto di Si da 0,5 a 12% La versione con numero di scanalature ridotto, grazie alla migliore formazione del truciolo, è ideale per materiali teneri a truciolo lungo (ottimale per la lavorazione di acciai dolci da costruzione, quali ad es. St37) Rivestimento TiN (oppure non trattato) HSS-E 3,5 x D N Paradur X pert P ISO P: Acciaio < 1000 N/mm², preferibilmente nei materiali a truciolo lungo ISO N: leghe a base di AlSi con contenuto di Si da 0,5 a 12% I vantaggi per voi Soluzione economica per lotti medio-piccoli Elevata flessibilità e tempi di consegna brevi, grazie al completo programma standard (molteplici profili di filettatura, dimensioni e tolleranze disponibili a magazzino) Filettatura con eccellente qualità di finitura superficiale, grazie all'ampio angolo di spoglia superiore Angolo di elica 45 con imbocco forma C P M K N S H O C C C C Paradur X pert P Tipo: P

13 Informazioni sui prodotti Maschiatura Sicurezza di processo negli acciai inossidabili L'utensile L'applicazione Rivestimento TiCN (oppure TiN, vap) Il nocciolo maggiorato garantisce una filettatura conforme e sbavature sicure durante la filettatura, importanti soprattutto per la lavorazione di materiali inossidabili ISO M: acciai inossidabili da 350 a 1200 N/mm² ISO P: ideale per acciai da 700 a 1200 N/mm² Imbocco corretto forma B Prototex X pert M HSS-E 3 x D N P M K N S H O C C C Tipo: M Maggiore angolo di spoglia inferiore sui fianchi, per la lavorazione lavorazione di materiali tendenti all'inceppamento Particolarità del Paradur X pert M: Sezione di guida smussata, per evitare scheggiature I vantaggi per voi Elevata sicurezza di processo nei materiali a truciolo lungo e tendenti all'inceppamento Soluzione economica per lotti medio-piccoli Elevata flessibilità e tempi di consegna brevi, grazie al completo programma standard (molteplici profili di filettatura, dimensioni e tolleranze disponibili a magazzino) Minore numero di utensili necessari, grazie alla possibilità di impiego nei materiali ISO M e ISO P Rivestimento TiCN (oppure TiN, vap) HSS-E 2,5 x D N Angolo di elica 40 con imbocco forma C P M K N S H O C C C Paradur X pert M Tipo: M

14 Informazioni sui prodotti Maschiatura Potente nel titanio ad alta resistenza Rivestimento ACN HSS-E-PM 2 x D N Diametro del nocciolo maggiorato P M K N S H O Imbocco corretto forma B C C Prototex TiNi Plus Tipo: L'utensile Geometria concepita espressamente per la lavorazione di materiali ISO S con emulsione Angolo di spoglia inferiore sui fianchi molto ampio, per ridurre l'attrito nei materiali tendenti all'inceppamento Armonizzato per la lavorazione di materiali duri, grazie al ridotto angolo di spoglia superiore Il rivestimento ACN resistente all'usura ed esente da titanio riduce l'affinità di saldatura L'applicazione Applicazioni nel settore aerospaziale e nell'industria medicale Specifico per leghe di titanio ad alta resistenza e tendenti all'inceppamento, da 700 a 1400 N/mm² di resistenza alla trazione Prototex TiNi Plus Utilizzabile anche nelle leghe di nichel I vantaggi per voi Spesso la lavorazione è possibile con emulsione anziché con olio Elevata sicurezza di processo, grazie alla grande stabilità dell'utensile Elevata vita utensile, grazie all'innovativo rivestimento in materiale duro ed ai taglienti stabili Eccellente qualità di filettatura Rivestimento ACN HSS-E-PM Diametro del nocciolo maggiorato Angolo di elica 15 con imbocco forma C 2 x D N P M K N S H O C C Paradur Ti Plus Tipo:

15 Informazioni sui prodotti Maschiatura Elevata vita utensile e massime velocità Canalini di lubrificazione sul codolo Angolo di elica 15 con speciale geometria di imbocco forma C Rivestimento in TiCN Imbocco corretto ottimizzato forma B Speciale metallo duro in micrograna Speciale metallo duro in micrograna Rivestimento in TiCN 2 x D N P M K N S H O 2 x D N P M K N S H O C C C C IK tramite canalini sul codolo* Lubrificazione interna assiale C C C C C C KA indispensabile* Prototex HSC Tipo: Paradur HSC Tipo: L'utensile Speciale metallo duro integrale con elevata resistenza all'usura e grande tenacità al contempo Maggiore vita utensile, grazie al maggior numero di scanalature Tolleranza del codolo h6 (ad es. per l'utilizzo in mandrini a calettamento) L'applicazione ISO P: acciai da ca. 700 a 1400 N/mm² di resistenza alla trazione ISO K: prevalentemente materiali GJS (GGG) Produzione di grande serie con l'obiettivo di costi per filettatura ridotti al minimo Produttori di grande serie concentrati sull'incremento di produttività I vantaggi per voi Costi di produzione ridotti al minimo e massima produttività, grazie alla velocità di taglio fino a 3 volte superiore rispetto ai maschi a tagliare HSS-E Utilizzo delle macchine ottimale, grazie all'elevata vita utensile Presupposti: Lubrificazione interna Condizioni di impiego stabili Centri di lavoro moderni o impianti transfer moderni Per gli utensili in metallo duro sono generalmente consigliabili la lavorazione sincrona e l'impiego di mandrini con compensazione minima (ad es. Protoflex C): ciò, infatti,incrementa la vita utensile e la sicurezza di processo) L'utensile Speciale geometria di imbocco e angolo di elica ridotto, per rompere i trucioli in lunghezza anche nei materiali a truciolo lungo Tolleranza del codolo h6 (ad es. per l'utilizzo in mandrini a calettamento) L'applicazione ISO P/H: acciai a partire da ca. 700 N/mm² bis 55 HRC ISO K: ghise quali ad es.: GGG40, GJV450, ADI800 Produzione di grande serie con l'obiettivo di costi per filettatura ridotti al minimo Produttori di grande serie concentrati sull'incremento di produttività I vantaggi per voi Costi di produzione ridotti al minimo e massima produttività, grazie alla velocità di taglio fino a 3 volte superiore rispetto ai maschi a tagliare HSS-E Riduzione dei cambi utensili e conseguente utilizzo ottimale delle macchine, grazie all'elevata vita utensile Elevata sicurezza di processo, grazie alla perfetta rottura del truciolo Presupposti: Vedere Prototex HSC, pagina 26 * IK = adduzione interna del refrigerante KA = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale KR = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale 26 27

16 Informazioni sui prodotti Rullatura Il maschio a rullare high-tech Informazioni sui prodotti Rullatura Costi utensili ridotti e buona performance Imbocco forma C o E Forma poligonale ottimizzata Rivestimento TiN (oppure TiCN) Superficie vaporizzata HSS-E Innovativa geometria di imbocco forma C Forma poligonale ottimizzata Rivestimento in TiN HSS-E P M K N S H O Protodyn C C C C C C C S Eco Plus Varianti: senza IK, con KR* Protodyn C C C C C C Eco Plus Varianti: senza IK, con KA* 3,5 x D N 3 x D N P M K N S H O Protodyn S Plus C C C C C C C 3,5 x D N Protodyn Plus C C C C C C 3 x D N Protodyn S Eco Plus Tipo: EP Protodyn S Plus Tipo: DP L'utensile Rivestimento TiN di nuova concezione e vaporizzazione supplementare, per la massima vita utensile e assenza di saldature fredde L'innovativa geometria di imbocco assicura un migliore comportamento all'ingresso e all'usura Lo speciale trattamento termico e la forma poligonale ottimizzata consentono una maggiore vita utensile, grazie all'attrito ridotto (importante per la lavorazione MMS) I vantaggi per voi Riduzione dei cambi utensili, utilizzo ottimale delle macchine e maggiore produttività, grazie alle elevate velocità di rullatura e all'elevata vita utensile Riduzione dei costi del lubrorefrigerante, grazie alla possibilità di lavorazione MMS Maggiore performance rispetto a Protodyn S Plus L'utensile Innovativa geometria di imbocco, per un migliore comportamento all'ingresso e resistenza all'usura uniforme Forma poligonale ottimizzata, per un attrito ridotto e una maggiore durata utensile L'applicazione Impiego universale in tutti i materiali rullabili fino a ca N/mm² I vantaggi per voi Prezzo di acquisto inferiore (ma con minore performance) rispetto a Protodyn S Eco Plus Riduzione del numero di utensili necessari, grazie all'impiego universale in un'ampia gamma di materiali Versioni con lubrificazione interna radiale, per profondità del filetto elevate, nel programma standard L'applicazione Maschio a rullare universale ad alte prestazioni, per l'impiego in tutti i materiali rullabili fino a ca N/mm² Variante con rivestimento TiCN specifico per la lavorazione acciai al carbonio e di leghe di alluminio abrasive * IK = adduzione interna del refrigerante KA = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale KR = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale 28 29

17 Informazioni sui prodotti Rullatura Una soluzione potente per materiali teneri Informazioni sui prodotti Rullatura Lo specialista per la lavorazione di materiali inossidabili Speciale geometria poligonale Rivestimento CrN HSS-E HSS-E 2 x D N P M K N S H O Rivestimento in TiN 3,5 x D N P M K N S H O Imbocco forma C C C C C C Imbocco forma C C C C C C Protodyn Eco LM Tipo: E Protodyn S Eco Inox Tipo: E L'utensile Rivestimento CrN esente da titanio Nota: Per le filettature > 2 x D N è consigliabile usare canalini di lubrificazione, cosa fattibile in breve tempo con un'operazione di modifica. I vantaggi per voi Maggiore sicurezza di processo e maggiore vita utensile, grazie alla minima tendenza all'incollamento. Possibilità di lavorazione di leghe di alluminio per lavorazione plastica e di leghe per getti di alluminio con emulsione anziché olio L'utensile La speciale geometria poligonale consente la lavorazione di acciai inossidabili con emulsione L'applicazione Lavorazione di acciai inossidabili con emulsione I vantaggi per voi Riduzione del tempo di lavorazione con materiali inossidabili, grazie all'assenza di interventi manuali nel processo di lavorazione Nessun collasso dell'emulsione, grazie all'assenza di infiltrazioni di olio esterno L'applicazione Per materiali a truciolo lungo, teneri e tendenti alla lubrificazione Da ca. 200 a 700 N/mm² di resistenza alla trazione ISO N: leghe a base di AlSi con contenuto di Si fino al 12% e leghe di rame a truciolo lungo ISO S: leghe a base di Ti fino a ca N/mm² (impiegando olio Heavy Duty) Nota: Con maschi a rullare tradizionali, gli acciai inossidabili possono essere lavorati esclusivamente con olio; tuttavia, i centri di lavoro possono generalmente funzionare con emulsioni. Per la rullatura le macchine andrebbero arrestate, in modo da riempire manualmente con olio la filettatura. Oltre al maggiore tempo di lavorazione, vi è rischio che l'emulsione collassi a seguito dell'apporto di olio. Soluzione potente in condizioni di lubrificazione modeste, in cui TiN o TiCN tendono ad incollare. Adatto per MMS Possibilità di impiego in tutti i materiali rullabili; la performance è tuttavia inferiore rispetto ai maschi a rullare universali 30 31

18 Informazioni sui prodotti Rullatura Potenza in sincronia e impiego universale Informazioni sui prodotti Rullatura Elevata vita utensile e massime velocità Innovativa geometria di imbocco di forma C o E Rivestimento in TiCN Rivestimento TiN (oppure TiCN) Superficie di serraggio Weldon Forma poligonale ottimizzata Metallo duro in micrograna, tenace e resistente all'usura HSS-E 3,5 x D N P M K N S H O Imbocco forma C P M K N S H O C C C C C C C Varianti: senza IK, con KR* Protodyn S HSC C C C C C C 4 x D N Varianti: con KA* Protodyn HSC C C C C C C 3 x D N Varianti: senza IK* Protodyn S Synchrospeed Tipo: S Protodyn S HSC Tipo: HP L'utensile Sezione filettata corta, per un attrito ridotto e velocità di rullatura elevate Varianti con lubrificazione interna radiale, per profondità del filetto elevate, nel programma standard Tolleranza del codolo h6 (ad es. per l'utilizzo in mandrini a calettamento) L'applicazione Impiego su macchine utensili con mandrino sincronizzato; non adatto per adattatori di compensazione o dispositivi di taglio I vantaggi per voi Elevata produttività, grazie alle elevate velocità di rullatura Riduzione dei costi di tenuta a magazzino, grazie all'impiego universale Possibilità di impiegare mandrini semplici e robusti, senza meccanismo di compensazione L'utensile La forma poligonale ottimizzata riduce l'attrito ed aumenta la durata utensile Nuova geometria di imbocco, per un andamento dell'usura uniforme Tolleranza del codolo h6 (ad es. per l'utilizzo in mandrini a calettamento) Protodyn S HSC: Canalini di lubrificazione e adduzione assiale del refrigerante per filettature a foro cieco profonde, fino a 4 x D N L'applicazione I vantaggi per voi Massima produttività, grazie alle maggiori velocità di rullatura Riduzione dei cambi utensili, grazie all'elevatissima vita utensile Interessante rapporto prezzo/ prestazioni nella produzione di grande serie Sfruttamento ottimale della profondità di foratura, grazie all'utensile privo di punta Impiego universale praticamente in tutti i materiali rullabili fino a ca N/mm² Adatto per MMS È generalmente consigliabile l'impiego di mandrini con compensazione minima (ad es. Protoflex C) (vantaggi: maggiore vita utensile e maggiore sicurezza di processo) ISO P: Acciaio fino a 1200 N/mm² di resistenza alla trazione ISO M: materiali inossidabili fino a 1000 N/mm² di resistenza alla trazione (preferibilmente con olio) ISO N: leghe a base di AlSi con contenuto di Si fino al 12% e leghe a base di Ni con resistenza alla trazione inferiore a 900 N/mm² * IK = adduzione interna del refrigerante KA = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale KR = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale 32 33

19 Informazioni sui prodotti Fresatura a filettare Utensile con svasatore Svasatore a 90 Rivestimento TiCN oppure non trattato Metallo duro in micrograna, tenace e resistente all'usura 2 x D N P M K N S H O C C C C C C C C C C C Varianti: senza IK, con KA (a partire dalla dimensione M4)* Fresa a filettare in metallo duro integrale TMC - Thread Mill Countersink Tipo: H Nota: Qualora non occorra lo svasatore, è consigliabile l'impiego di frese a filettare della famiglia TMG. Il loro campo di applicazione coincide con quello della famiglia TMC. Il programma standard delle frese a filettare TMC inizia dalla dimensioni M3; la dimensione minore della famiglia TMG è M6. L'utensile Fresa a filettare in metallo duro integrale con gradino svasato Precisione di concentricità < 10 µm, per un'eccellente qualità di filettatura e un'elevata vita utensile La strategia: Fresatura a filettare TMC L'applicazione Applicazioni universali in un'ampia gamma di materiali, fino a ca N/mm² resistenza alla trazione e 48 HRC I vantaggi per voi Elevata vita utensile ed elevati parametri di taglio, grazie al miglioramento del substrato Ottima silenziosità e taglio dolce, grazie alla geometria ottimizzata 1. Posizionamento sopra il foro di maschiatura 2. Lavorazione a tuffo e smussatura assiale 3. Ritiro alla profondità del filetto 4. Lavorazione a tuffo radiale nel filetto a 180 /passo ¼ 5. Realizzazione del filetto mediante elica a Spira di uscita a 180 al centro 7. Riposizionamento dell'utensile in posizione iniziale * IK = adduzione interna del refrigerante KA = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale KR = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale 34 35

20 Informazioni sui prodotti Fresatura a filettare Massima sicurezza di processo nei filetti di piccolissime dimensioni Elevato diametro del codolo Rivestimento TiCN (oppure non trattato) Variante per 2 x D N e variante per 3 x D N nel programma standard Metallo duro in micrograna, tenace e resistente all'usura P M K N S H O C C C C C C C C C C C Varianti: senza IK, con KA (a partire dalla dimensione M5)* Fresa a filettare TMO - Thread Mill Orbital Tipo: H Nota: Le frese a filettare orbitali sono disponibili anche nella versione TMO HRC. Tali utensili sono concepiti espressamente per la lavorazione di materiali temprati e ad alta resistenza. Ambito d'impiego primario: Acciai temprati fino a 65 HRC, acciai ed acciai legati da 1400 a 1600 N/mm² P M K N S H O C C C C C C L'utensile Spoglia tagliente corta, angolo di elica ridotto e angolo di spoglia superiore positivo, per forze ridotte e un taglio dolce Diametro del codolo elevato, per un impiego senza vibrazioni anche con sporgenze elevate Stabile struttura di base con diametro del nocciolo maggiorato L'applicazione Impiego universale in un'ampia gamma di materiali fino a 1500 N/mm² di resistenza alla trazione e 48 HRC Eccellenti caratteristiche di lavorazione anche con materiali ad altissima resistenza e tendenti all'inceppamento (ad es. acciai inossidabili ad alta resistenza e leghe a base di Ti) I vantaggi per voi Elevata vita utensile, grazie all'innovativa strategia di fresatura Sicurezza di processo nella realizzazione di filetti profondi e di piccole dimensioni (ad es. profondità M1,6, 3 x D N ) Impiego vantaggioso dove gli utensili tradizionali mostrano i loro limiti: Lavorazione materiali di difficile lavorabilità, quali ad es. Inconel Realizzazione di filetti profondi Rimedio per i casi in cui le frese a filettare convenzionali, a causa della filettatura conica (multipla), richiederebbero ripartizioni radiali del taglio La strategia: 1. Posizionamento sopra il foro di maschiatura 2. Introduzione fino alla profondità del filetto 3. Lavorazione a tuffo radiale nel filetto a 180 /passo ¼ Fresatura a filettare orbitale TMO 4. Realizzazione del filetto mediante elica 5. Riposizionamento dell'utensile in posizione iniziale * IK = adduzione interna del refrigerante KA = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale KR = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale 36 37

21 Informazioni sui prodotti Fresatura a filettare Foratura, svasatura e filettatura in un colpo solo Svasatore 90 Speciale geometria di taglio a tre taglienti Tre fori per il refrigerante Angolo di elica 27 NHC TAX P M K N S H O C C IK indispensabile* Metallo duro in micrograna, tenace e resistente all'usura 2 x D N C C I vantaggi per voi Maggiore economicità con meno di 8 filetti dello stesso tipo per componente rispetto agli utensili convenzionali** Incremento della produttività, grazie alla riduzione dei tempi di processo fino al 50% Risparmio di posizioni nel caricatore utensili Posizionamento di precisione del foro di maschiatura e del filetto Consiglio pratico: L'impiego della TMD è consigliabile anche quando un singolo filetto presenti specifiche diverse da tutti gli altri filetti del componente. Esempio: 13 filetti per componente, 12 dei quali M8, 1 con filettatura M6. Anziché utilizzare una punta per fori di maschiatura e un utensile di filettatura, tale filettatura è realizzabile più economicamente con la TMD. Fresa a forare/a filettare in metallo duro integrale TMD - Thread Mill Drill Tipo: H ** Il vantaggio di tale soluzione può variare in base al tempo fra le asportazioni di truciolo L'utensile Fresa a forare/a filettare in metallo duro integrale lunghezza di taglio e svasatore armonizzati per profondità del filetto 2 x D N Rivestimento TAX per materiali ISO K Rivestimento NHC per materiali ISO N La strategia: Fresatura a forare/a filettare TMD con gradino svasato L'applicazione ISO K: Ghise quali ad es. GG25 (i materiali GGG sono lavorabili solo in casi eccezionali. In alcuni casi, la lavorazione di tali materiali è possibile con un utensile speciale a due taglienti). ISO N: Ghisa-alluminio con contenuto di Si a partire da 7%; Leghe a base di Mg e Cu a truciolo corto Lavorazione diretta di fori di maschiatura già fusi 1. Posizionamento sopra il foro di maschiatura 2. Preforatura, foratura, svasatura del foro di maschiatura ed asportazione del truciolo 3. Traslazione in posizione iniziale del ciclo di fresatura a filettare 4. Lavorazione a tuffo radiale nel filetto a 180 /passo ¼ 5. Realizzazione del filetto in controrotazione mediante elica a Spira di uscita a 180 al centro 7. Riposizionamento dell'utensile in posizione iniziale * IK = adduzione interna del refrigerante KA = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante assiale KR = adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale 38 39

22 Selezione utensili Maschiatura Maschi a tagliare universali per lavorazioni a foro cieco Selezione utensili Maschiatura Maschi a tagliare universali per lavorazioni a foro passante P Paradur Eco Plus (3 x D N ) Paradur Synchrospeed* (2,5 x D N ) P Prototex Eco HT (3,5 x D N ) Prototex Synchrospeed* (3 x D N ) M Paradur Eco Plus (3 x D N ) Paradur Synchrospeed* (2,5 x D N ) M Prototex Eco HT (3,5 x D N ) Prototex Synchrospeed* (3 x D N ) K Paradur Eco Plus (3 x D N ) K Prototex Eco HT (3,5 x D N ) Paradur Synchrospeed* (2,5 x D N ) Prototex Synchrospeed* (3 x D N ) N Paradur Eco Plus (3 x D N ) Paradur Synchrospeed* (2,5 x D N) N Prototex Eco HT (3,5 x D N ) Prototex Synchrospeed* (3 x D N) Resistenza alla trazione [N/mm²] Resistenza alla trazione [N/mm²] Materiale da taglio HSS-E oppure HSS-E-PM * Solo per lavorazione sincrona Materiale da taglio HSS-E oppure HSS-E-PM * Solo per lavorazione sincrona 40 41

23 Selezione utensili Maschiatura Maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco, per applicazioni speciali Selezione utensili Maschiatura Maschi a tagliare per lavorazioni a foro passante, per applicazioni speciali Paradur HSC* (2 x D N ) Prototex HSC* (2 x D N ) Paradur HT* (3 x D N ) P Prototex X pert P (3 x D N ) P Paradur X pert P (3,5 x D N ) Prototex X pert M (3 x D N ) Paradur X pert M (2,5 x D N ) M Prototex X pert M (3 x D N ) M Paradur X pert M (2,5 x D N ) Prototex HSC* (2 x D N ) Paradur HSC* (2 x D N ) K Prototex X pert P (3 x D N ) K Paradur HT* (3,5 x D N ) Paradur Eco CI*** (3 x D N ) N Paradur Eco CI** (3 x D N ) Paradur Eco CI** (3 x D N ) Paradur WLM (3 x D N ) N S Paradur Eco CI*** (3 x D N ) Prototex X pert P (3 x D N ) Prototex TiNi Plus (2 x D N ) S Paradur Ti Plus (2 x D N ) Resistenza alla trazione [N/mm²] Resistenza alla trazione [N/mm²] Materiale da taglio metallo duro integrale Materiale da taglio HSS-E oppure HSS-E-PM * È necessaria la lubrificazione interna ** Solo per materiali a truciolo corto; è consigliabile la lubrificazione interna Materiale da taglio metallo duro integrale Materiale da taglio HSS-E oppure HSS-E-PM * È necessaria la lubrificazione interna *** Solo per materiali a truciolo corto 42 43

24 Selezione utensili Rullatura Maschi a rullare Profondità del filetto 2,0 x D N 3,5 x D N C C Applicazione principale C Altre applicazioni Tipo Protodyn Eco LM Protodyn S Plus Protodyn S Eco Plus Protodyn S Eco Inox Protodyn S Protodyn S Synchro speed HSC Informazioni sui prodotti: pagina Gruppo materiale Suddivisione dei principali materiali Materiale da lavorare Durezza Brinell HB Resistenza alla trazione R m N/mm 2 P Acciaio non legato e acciaio bassolegato Acciaio altolegato ed acciaio per utensili altolegato Acciaio inossidabile M Acciaio inossidabile K N S ricotto (bonificato) C C C C C C C C C C Acciaio da taglio C C C C C C C C C C bonificato C C C C C C C C C bonificato C C C C C C bonificato ricotto C C C C C C C C temprato e rinvenuto C C C C C C C C C temprato e rinvenuto ferritico / martensitico, ricotto C C C C C C C C C C martensitico, bonificato C C C C C C C C C C austenitico, Duplex C C C C C C C C C C austenitico, termoindurito (PH) C C C C C Ghisa grigia 245 Ghisa a grafite sferoidale ferritica, perlitica 365 GGV (CGI) 200 Leghe di alluminio per lavorazione plastica Leghe per getti in alluminio non termoindurenti 30 C C C C C C C C C C C termoindurenti, termoindurite C C C C C C C C C C C 12% Si C C C C C C C C C C C > 12% Si Leghe al magnesio Rame e leghe di rame (bronzo/ottone) Leghe resistenti al calore Leghe di titanio non legato, rame elettrolitico C C C C C C C Ottone, bronzo, bronzo per getti Leghe a base di Cu, a truciolo corto ad alta resistenza, Ampco Base Fe Base Ni oppure base Co C C C C C C C C C Base Ni oppure base Co Titanio puro C C Leghe α e β, termoindurite C C Leghe β C C Leghe al tungsteno Leghe al molibdeno

25 Selezione utensili Fresatura a filettare Frese a filettare Profondità del filetto 1,5 x D N 2,0 x D N 2,0 x D N 2,0 x D N 3,0 x D N C C Applicazione principale C Altre applicazioni Tipo TMG TMC TMO HRC TMD TMO Informazioni sui prodotti: pagina Gruppo materiale Suddivisione dei principali materiali Materiale da lavorare Durezza Brinell HB Resistenza alla trazione R m N/mm 2 P Acciaio non legato e acciaio bassolegato Acciaio altolegato ed acciaio per utensili altolegato Acciaio inossidabile M Acciaio inossidabile K N S H ricotto (bonificato) C C C C C C Acciaio da taglio C C C C C C bonificato C C C C C C bonificato C C C C C C bonificato C C C C C C C C ricotto C C C C C C temprato e rinvenuto C C C C C C temprato e rinvenuto C C C C C C C C ferritico / martensitico, ricotto C C C C C C martensitico, bonificato C C C C C C C austenitico, Duplex C C C C C C austenitico, termoindurito (PH) C C C C C C Ghisa grigia 245 C C C C C C C C Ghisa a grafite sferoidale ferritica, perlitica 365 C C C C C C C C GGV (CGI) 200 C C C C C C C C Leghe di alluminio per lavorazione plastica Leghe per getti in alluminio non termoindurenti 30 C C C C C C C C termoindurenti, termoindurite C C C C C C C C 12% Si C C C C C C C C > 12% Si C C C C C C C C Leghe al magnesio C C C C C C C C Rame e leghe di rame (bronzo/ottone) Leghe resistenti al calore Leghe di titanio non legato, rame elettrolitico C C C C C C C C Ottone, bronzo, bronzo per getti C C C C C C C C Leghe a base di Cu, a truciolo corto C C C C C C C C ad alta resistenza, Ampco C C C C C C C C Base Fe C C C C C C Base Ni oppure base Co C C C C C C Base Ni oppure base Co C C C C C C Titanio puro C C C C C C Leghe α e β, termoindurite C C C C C C Leghe β C C C C C C Leghe al tungsteno C C C C C C C Leghe al molibdeno C C C C C C C 50 HRC - C C Acciaio temprato 55 HRC - C C 60 HRC - C C 46 47

26 Informazioni tecniche Informazioni generali Comparazione dei processi di filettatura Vantaggi Svantaggi Maschiatura Nessun particolare requisito per la macchina Possibilità di lavorare quasi tutti i materiali lavorabili ad asportazione di truciolo L'evacuazione del truciolo risulta spesso impegnativa, richiede diversi utensili e apposite modifiche (soprattutto per filettature a foro cieco nei materiali a truciolo lungo) Minore stabilità dell'utensile a causa delle scanalature; maggiore rischio di rottura Rischio di scarti in caso di rottura dell'utensile Il processo può reagire sensibilmente alle variazioni di caratteristiche nel materiale del pezzo determinate dai lotti Maggiore rischio di fermo macchine causato da matassa Rullatura Elevata sicurezza di processo Assenza di trucioli e quindi di problemi nella loro evacuazione: vi è quindi sicurezza di processo anche nel realizzare filetti profondi Ridotto rischio di rottura, grazie alla stabilità degli utensili Elevata qualità di filettatura Maggiore resistenza statica e dinamica del filetto, grazie all'incrudimento Eccellente superficie del filetto, con ridotto grado di rugosità Maggiore vita utensile rispetto alla maschiatura Impiego degli utensili molto versatile Lavorazione a foro cieco e a foro passante con un solo utensile Rischio di scarti in caso di rottura dell'utensile Ambito d'impiego limitato da dilatazione alla rottura, resistenza alla trazione e passo del filetto La minore tolleranza del foro di maschiatura aumenta i costi di produzione; è quindi fondamentale una comparazione di economicità con la maschiatura Impiego non consentito nel settore alimentare, nell'industria medicale ed aeronautica Fresatura a filettare Elevata flessibilità Impiego universale degli utensili nei materiali più svariati Un solo utensile per lavorazione a foro cieco e a foro passante Possibilità di realizzare filetti di dimensioni diverse (a parità di passo) con un solo utensile Possibilità di realizzare qualsiasi posizione di tolleranza con un solo utensile Possibilità di lavorazione a filetto singolo o multiplo, con filettatura destra o sinistra, con un solo utensile Elevata sicurezza di processo Nessun rischio di matassa Assenza di scarti in caso di rottura dell'utensile Coppia ridotta anche in caso di grandi dimensioni Ingressi ed uscite obliqui non rappresentano un problema Possibilità di lavorare componenti a pareti sottili, grazie alle ridotte pressioni di taglio Ridotto carico sul mandrino, grazie al movimento uniforme Eccellente superficie del filetto Costi utensili elevati rispetto ai maschi a tagliare e a rullare HSS-E È indispensabile una macchina CNC 3D Programmazione più laboriosa Nella produzione di grande serie, la fresatura a filettare è spesso meno economica rispetto alla maschiatura e alla rullatura Riferimento + Valore maggiore rispetto al riferimento ++ Valore nettamente maggiore rispetto al riferimento Sicurezza di processo Velocità di lavorazione Universalità/ flessibilità Durata utensile Costi utensile Profondità del filetto Dimensioni di lotto tipiche Maschiatura + + Da piccole a molto grandi Rullatura Da piccole a molto grandi Fresatura a filettare Da piccole a medie

27 Informazioni tecniche Informazioni generali Posizioni di tolleranza dei maschi a tagliare e a rullare La posizione di tolleranza della filettatura interna realizzata non dipende soltanto dalle misure dell'utensile, ma anche dal materiale e dalle condizioni di lavorazione. In alcuni casi è vantaggioso scegliere misure differenti dalla norma. Tale tolleranza viene indicata da un'apposita X posta dopo la classe di tolleranza (ad es. 6HX anziché 6H). Occorre tenere presente che tali posizioni X variano da costruttore a costruttore, basandosi esclusivamente su norme di stabilimento. Walter Prototyp realizza in posizione X i maschi a tagliare per materiali tenaci per contrastare le caratteristiche di ritorno elastico dei materiali. Per i maschi a tagliare Walter Prototyp, ciò si traduce nell'innalzamento delle misure di mezza posizione di tolleranza. La famiglia di prodotti X pert M, concepita per acciai inossidabili, viene quindi realizzata in posizione X. I maschi a tagliare per leghe di titanio e di nichel ad alta resistenza vengono calcolati in posizione X per la stessa ragione. Se si lavorano materiali abrasivi quali ad esempio la ghisa grigia e lo sfasamento del taglio non rappresenta un problema, anche in tale caso è consigliabile produrre gli utensili in posizione X. La tolleranza in posizione X incrementa la vita utensile: occorre, infatti, un tempo maggiore prima che l'utensile sia talmente usurato da non poter più inserire il lato passa del calibro di filettatura. Per tale ragione, ad esempio, anche il maschio a tagliare Paradur Eco CI viene prodotto proprio in tale posizione di tolleranza. I maschi a rullare vengono realizzati esclusivamente in posizione X, poiché, durante la rullatura, il materiale ha un ritorno elastico maggiore rispetto alla maschiatura a tagliare. Le posizioni X per maschi a rullare sono diverse da quelle dei maschi a tagliare, ma ciò non influisce sulla tolleranza della madrevite da realizzare, come risulta dalla tabella di seguito. La classe di tolleranza dell'utensile (ad es. 4H) corrisponde al campo di tolleranza della madrevite per la quale l'utensile è concepito. Tali utensili, tuttavia, consentono di ottenere anche altri campi di tolleranza, come mostra la tabella di seguito. Nel maschio a tagliare, i rivestimenti applicati successivamente sulla madrevite andranno compensati con un apposito sovrametallo. Tale sovrametallo si può calcolare con la seguente formula: A = T x f con f = A rappresenta il sovrametallo da stabilire, T lo spessore del rivestimento applicato successivamente; α indica l'angolo dei fianchi. Esempio: Filettatura metrica, strato di rivestimento galvanico da 25 µm di spessore Con angolo dei fianchi di 60, risulta: ne consegue A = 0,025 mm x 4 = 0,1 mm Qualora vada ottenuto un normale attacco filettato, andrà quindi scelto un utensile della classe di tolleranza 6H + 0,1. Nota: Nella fresatura a filettare, con un solo utensile è possibile ottenere qualsiasi posizione di tolleranza: tali posizioni vengono infatti definite dalla programmazione. Denominazione DIN per maschi a tagliare Classe di tolleranza utensile Norma di stabilimento per maschi a tagliare e a rullare Campo di tolleranza ottenibile per la madrevite Campo di tolleranza ottenibile per la madrevite Applicazione tecnica ISO1/4H 4HX 4H 5H Attacco filettato a gioco ridotto ISO2/6H 6HX 4G 5G 6H Attacco filettato normale ISO3/6G 6GX 6G 7H 8H Attacco filettato a gioco ampio 7G 7GX 7G 8G Previene le deformazioni nel trattamento termico 50 51

28 Informazioni tecniche Informazioni generali Rivestimenti e trattamenti termici non trattato vap nid (nit + vap) TiN TiCN THL Ambiti d'impiego primari Fori ciechi molto profondi negli acciai dolci Impiego in caso di problemi di evacuazione del truciolo Soprattutto per materiali inossidabili Nei materiali teneri, tenaci e tendenti agli accumuli in fase di saldatura Per filettature a foro cieco molto profonde DL: acciaio bis 1200 N/mm², lavorazione della ghisa e dell'alluminio; GL: solo per materiali a truciolo corto (GG, leghe a base di AlSi > 7% Si, C70); acciai ad alto contenuto di perlite; Non adatto per materiali inossidabili e tendenti all'inceppamento Acciai bassolegati Materiali inossidabili Adatto per leghe a base di Ni Acciai legati e non legati Materiali abrasivi quali ghisa grigia, leghe a base di AlSi (> 5% Si), leghe a base di rame-bronzo. Rivestimento universale per GFR fino a 48 HRC Adatto per leghe a base di Ni Acciai generici e soprattutto acciai inossidabili Fori ciechi profondi Lavorazione MMS GJS (GGG) Caratteristiche Minore rapporto v c / durata utensile rispetto agli utensili rivestiti Trucioli ad avvolgimento stretto Migliora l'aderenza del lubrorefrigerante, riducendo quindi gli accumuli in fase di saldatura Minore rapporto v c / durata utensile rispetto agli utensili rivestiti Migliore evacuazione del truciolo Maggiore vita utensile, grazie alla maggiore durezza superficiale Aumento progressivo della fragilità Nitrato e vaporizzato Rivestimento universale Adatto per numerosi materiali Non adatto per leghe a base di Ti Resistente all'usura rispetto a materiali abrasivi Indicato per utensili in metallo duro integrale Non adatto per leghe a base di Ti Migliore formazione del truciolo rispetto a TiN e TiCN Tendenza agli accumuli in fase di saldatura nei materiali contenenti manganese Aspetto CRN NHC DLC ACN TAX Diamante Ambiti d'impiego primari Maschiatura di leghe a base di Al e Cu Rullatura di leghe a base di Ti Lavorazione di acciai tendenti alla lubrificazione Metalli non ferrosi (leghe a base di Cu, ottone, bronzo e Ti) Leghe a base di AlSi con contenuto di Si fino al 12% Leghe a base di Al tendenti alla lubrificazione Leghe a base di Ti Leghe a base di Ni Applicazione universale nella fresatura a filettare Adatto anche per acciai temprati e lavorazione HSC Materiali abrasivi quali leghe a base di AlSi con contenuto > 12% Caratteristiche Riduce le saldature Riduce la formazione del tagliente di riporto Resistente all'usura da abrasione Possibilità di impiegare taglianti affilati, grazie al rivestimento sottile Alcuni casi consentono sensibili incrementi della vita utensile Nessuna affinità con le leghe di titanio, grazie al rivestimento esente da titanio Elevata resistenza alle alte temperature Rivestimento universale Resistente all'usura da abrasione Aspetto GL = lavorazione a foro cieco DL = lavorazione a foro passante 52 53

29 Informazioni tecniche Informazioni generali Rivestimenti e trattamenti termici Resistenza alla trazione da bassa a media Resistenza alla trazione da media ad elevata Resistenza alla trazione da bassa ad elevata P X X X X X X X M X X X X X X Resistenza alla trazione da bassa a molto elevata Materiale K X X X X X X N X X X X X X X X S X X H X X Trattamento termico non trattato vap TiN CrN NHC DLC Diamante nid ACN TiCN THL TAX Maschiatura X X X X X X X X X Rullatura X X X X Fresatura a filettare X X X X X X Fresatura a forare/ a filettare X X Scelta del rivestimento per la rullatura Materiale TiN TiCN Ferro magnetico dolce C C C Acciaio da costruzioni C C C Acciaio al carbonio C C C Acciaio legato C C C Acciaio bonificato C C C Acciaio inossidabile C C C Austenitico C C C Ferritico, martensitico, Duplex C C C Resistente alle alte temperature C C C Al/Mg non legato C C C Al, legato, Si < 0,5% C C C Al, legato, Si < 0,5% 10% C C C Al, legato, Si > 10% C C C C C Applicazione consigliata C Applicazione possibile 54 55

30 Informazioni tecniche Informazioni generali Refrigerazione e lubrificazione Solitamente, a tale riguardo si parla di refrigerante, sebbene nella maschiatura a tagliare e soprattutto nella rullatura la lubrificazione sia più importante della refrigerazione. Nell'adduzione del refrigerante, si distingue fra i due seguenti metodi: Adduzione esterna del refrigerante Adduzione esterna del refrigerante tramite uscite parallele all'asse dell'adattatore Adduzione interna del refrigerante tramite canalini sul codolo Adduzione interna del refrigerante (= IK) con uscita refrigerante assiale (= KA) Adduzione interna del refrigerante con uscita refrigerante radiale (= KR) L'adduzione esterna del refrigerante è il metodo più diffuso ed è efficace nella maggior parte dei casi. Nella lavorazione verticale di filettature a foro cieco, il foro di maschiatura si riempie con refrigerante (salvo diametri di foratura molto piccoli), a vantaggio del processo di maschiatura. Per le filettature passanti, il foro di maschiatura può anche non riempirsi: nella maschiatura, infatti, i trucioli vengono convogliati nella direzione di avanzamento, mentre nella rullatura non si formano trucioli: il refrigerante può quindi giungere fino all'imbocco anche nei filetti più profondi. Il getto di refrigerante andrà regolato il più possibile parallelamente all'asse dell'utensile. L'adduzione esterna può causare problemi nella lavorazione filetti profondi con mandrino in posizione orizzontale. In tale caso, non sempre il refrigerante potrà raggiungere il tagliente. Nella maschiatura a foro cieco, il deflusso dei trucioli ostacola ulteriormente l'adduzione del refrigerante. L'adduzione parallela all'asse tramite canalini di refrigerazione sul codolo porta consistenti vantaggi, poiché il refrigerante raggiunge sempre in modo affidabile il tagliente, indipendentemente dalla lunghezza dell'utensile. Andrà soltanto tenuto presente che, aumentando il numero di giri, il refrigerante verrà proiettato all'esterno in direzione radiale, qualora la sua pressione sia troppo bassa. L'adduzione interna del refrigerante garantisce che il refrigerante raggiunga costantemente il tagliente, assicurando quindi una refrigerazione e una lubrificazione ottimale del tagliente; tale metodo, inoltre, coadiuva l'evacuazione del truciolo, laddove necessario. Gruppo materiale P M K N S Materiale Maschiatura a tagliare Rullatura Acciaio Emulsione 5% Emulsione 5-10% Acciaio N/mm² Acciaio N/mm² Acciaio N/mm² corrispondente a HRC Acciaio inossidabile Emulsione 5-10% Emulsione 10%, oppure olio (Protofluid) Olio (Protofluid o Hardcut 525) Emulsione 5-10% oppure olio (Protofluid) Ghisa grigia GG Emulsione 5% Ghisa a grafite sferoidale GGG Alluminio fino a max. 12% Si Alluminio superiore a 12% Si Magnesio Emulsione 10%, oppure olio (Protofluid) Emulsione 10%, oppure olio (Protofluid o Hardcut 525) Di norma, la rullatura non è possibile Olio (Protofluid) [emulsione 5-10% possibile soltanto con utensili speciali (Protodyn S Eco Inox)] La rullatura non è possibile Emulsione 5% Emulsione 10% Emulsione 5-10% Emulsione 5-15% Emulsione 5-10% Olio (Protofluid) Emulsione 5-10% Rullatura consigliabile soltanto in casi eccezionali A temperatura ambiente, la rullatura non è possibile Rame Emulsione 5-10% Emulsione 5-10% Leghe di titanio Leghe di nichel Emulsione 10%, oppure olio (Protofluid o Hardcut 525) Emulsione 10%, oppure olio (Protofluid o Hardcut 525) Olio (Hardcut 525) Olio (Protofluid o Hardcut 525) Fresatura a filettare Emulsione/MMS/ aria di soffiaggio Emulsione/MMS/ aria di soffiaggio Emulsione/MMS/ aria di soffiaggio Emulsione/MMS/ aria di soffiaggio Emulsione Emulsione/MMS/ aria di soffiaggio Emulsione/MMS/ aria di soffiaggio Emulsione/MMS/ aria di soffiaggio Emulsione/MMS/ aria di soffiaggio A secco Emulsione/MMS/ aria di soffiaggio Emulsione Emulsione H Acciaio >49 HRC Olio (Hardcut 525) possibile solo con utensili in metallo duro La rullatura non è possibile A secco/mms O Materiali plastici Emulsione 5% Tramite rullatura non si ottengono filettature uniformi Emulsione/MMS 56 57

31 Informazioni tecniche Informazioni generali Refrigerazione e lubrificazione Maschiatura Informazioni tecniche Informazioni generali Refrigerazione e lubrificazione Fresatura a filettare Nella maschiatura a foro cieco si distingue fra due casi: Caso 1: trucioli corti I migliori risultati in termini di performance e sicurezza di processo si ottengono quando sia possibile rompere i trucioli in lunghezza ridotta. Tali trucioli, essendo corti, potranno quindi essere rimossi dalla filettatura dal passaggio del refrigerante. Per rompere i trucioli in lunghezza ridotta, la soluzione migliore sono i maschi a tagliare a scanalatura rettilinea (ad es. Paradur HT). Per le filettature a foro cieco è consigliabile KA. Nota: Realizzando filettature a foro cieco nei materiali a truciolo lungo senza IK, i trucioli si accumuleranno sul fondo del foro. Se la distanza di sicurezza è insufficiente, l'utensile scorrerà sui trucioli, con conseguente rischio di rottura. Caso 2: Trucioli lunghi (impossibilità di rottura dei trucioli) Con acciai al di sotto dei 1000 N/mm², o anche, generalmente, con acciai inossidabili ed altri materiali ad alta tenacità, non è solitamente possibile rompere il truciolo in lunghezza ridotta. In tali casi, il truciolo andrà evacuato mediante utensili elicoidali. Qualora sia presente una lubrificazione interna, il refrigerante coadiuverà la sola evacuazione del truciolo. In alcuni casi è possibile lavorare con maschi a tagliare a spirale meno accentuata, a vantaggio della vita utensile. Per la fresatura a filettare andrà generalmente preferita la lavorazione ad umido; essa, tuttavia, andrà impiegata soltanto quando sia garantita una refrigerazione uniforme. Altrimenti, gli shock termici che verrebbero a crearsi favorirebbero le microfessurazioni, causa a loro volta di scheggiature, che ridurrebbero la vita utensile. Nella lavorazione ad umido con adduzione esterna del lubrorefrigerante, spesso non è possibile garantire una refrigerazione uniforme. Nella fresatura a filettare, la lavorazione a secco con aria compressa è generalmente possibile, ma a possibile discapito della vita utensile. In linea generale, per la lavorazione a foro cieco sarà generalmente consigliabile impiegare un utensile con uscita refrigerante assiale. Per una soluzione ottimale, andrà impiegata emulsione. Poiché l'utensile viene completamente circondato dal fluido, non vi è rischio di shock termici; inoltre, il getto di refrigerante coadiuva l'evacuazione del truciolo, garantendo un processo sicuro. In alternativa, questa lavorazione consente anche l'adduzione interna di aria compressa o la lubrificazione minimale (MMS); tali metodi, tuttavia, ridurranno la vita utensile. Realizzare filettature a foro cieco con adduzione esterna di emulsione non è consigliabile, poiché, in alcuni casi, i trucioli si accumulano nel foro di maschiatura, influendo negativamente sulla vita utensile. Inoltre, l'adduzione esterna di lubrorefrigerante comporta un maggiore rischio di shock termici. Per realizzare filettature passanti sono consigliabili l'adduzione esterna di emulsione, la lubrificazione minimale (MMS) o, in alternativa, l'aria compressa. In tale caso, tuttavia, la lavorazione ad umido potrebbe talvolta essere problematica, poiché l'adduzione esterna del refrigerante non garantisce sempre una refrigerazione uniforme dell'utensile. Soprattutto con filetti di piccole dimensioni vi è rischio che il refrigerante in adduzione esterna non possa penetrare del tutto nel piccolo foro, non garantendo, quindi, una refrigerazione uniforme dell'utensile. Nota: Nella fresatura a filettare, l'assenza di refrigerazione crea minori problemi rispetto ad una refrigerazione sporadica

32 Informazioni tecniche Informazioni generali Refrigerazione e lubrificazione Rullatura Nella rullatura, la refrigerazione e soprattutto la lubrificazione sono aspetti cruciali. Se la lubrificazione è insufficiente, la qualità superficiale del filetto ne risentirà nettamente, come queste immagini dimostrano: Per il dimensionamento dell'utensile, occorrerà distinguere fra quattro casi diversi: Superficie squamata in caso di lubrificazione insufficiente; rimedio: canalini di lubrificazione Superficie liscia con lubrificazione a regola d'arte Occorre distinguere fra due tipi fondamentali di utensili: maschio a rullare con canalini di lubrificazione e maschio a rullare senza canalini di lubrificazione. I diversi campi di applicazione vengono illustrati di seguito. Lavorazione verticale a foro cieco Non sono necessari canalini di lubrificazione, né adduzione interna del refrigerante; è sufficiente l'adduzione esterna del refrigerante (per filettature molto profonde è consigliabile KA). Lavorazione verticale a foro passante (> 1,5 x D N ) Sono necessari canalini di lubrificazione; l'adduzione interna del refrigerante non occorre. Tramite i canalini di lubrificazione, il lubrorefrigerante in adduzione esterna può raggiungere i taglienti preformati (per filettature molto profonde è consigliabile KR). Senza canalini di lubrificazione Con canalini di lubrificazione Lavorazione orizzontale a foro cieco Sono necessari canalini di lubrificazione e l'adduzione interna del refrigerante. È sufficiente l'uscita assiale del refrigerante. Il campo di impiego degli utensili senza canalini di lubrificazione è limitato a: Punzoni per lamiera Filettature passanti fino a 1,5 x D N (poiché il refrigerante non può accumularsi nel foro di maschiatura) Filettature a foro cieco con lavorazione verticale (per filettature a foro cieco molto profonde è consigliabile KA) I canalini di lubrificazione assicurano una lubrificazione uniforme anche nella zona inferiore di filetti profondi: per tale ragione, i maschi a rullare con canalini di lubrificazione consentono un impiego più versatile. Impiegando canalini di lubrificazione, le filettature passanti fino a ca. 3,5 x D N, sono realizzabili anche senza IK. Lavorazione orizzontale a foro passante Sono necessari canalini di lubrificazione. È consigliabile l'adduzione interna del refrigerante con uscita radiale

33 Informazioni tecniche Informazioni generali Lubrificazione minimale Nella produzione ad asportazione di truciolo, i lubrorefrigeranti vengono impiegati per ridurre l'usura degli utensili, per sottrarre calore dal pezzo da lavorare e dalla macchina e per coadiuvare la rottura e l'evacuazione del truciolo. Inoltre, il pezzo da lavorare, l'utensile e i fissaggi vengono così liberati dai residui di trucioli. Presupposti importanti, nell'insieme, per una produzione efficiente, economica e priva di intoppi. I costi di acquisto, cura e smaltimento dei lubrorefrigeranti, tuttavia, sono in costante aumento; inoltre, la sfavorevole ecosostenibilità di tali fluidi e i conseguenti rischi per la salute degli operatori vengono considerati con occhio sempre più critico. Come già illustrato a pagina 7, i costi del lubrorefrigerante incidono per il 16% circa sui costi di produzione totali. Ridurre il consumo di lubrificanti è quindi un aspetto molto importante, per ragioni economiche ed ecologiche, per aziende di successo e sostenibili. Tale obiettivo è realizzabile impiegando la lubrificazione minimale (MMS). Nella lavorazione MMS, all'aria compressa viene addizionata una piccola quantità di lubrificante ad alta efficienza. Tale lubrificante, nonostante i ridotti dosaggi (ca ml/h), consente di impedire gli accumuli in fase di saldatura con materiali altamente aderenti. Inoltre, la lavorazione MMS, riducendo l'attrito, permette di ridurre la temperatura di processo. Nel caso più semplice, l'adduzione del lubrificante avviene dall'esterno. Tale metodologia è implementabile a costi convenienti in macchine preesistenti; tuttavia, con filetti a partire da 1,5 x D N di profondità, essa mostra i propri limiti. L'adduzione del lubrificante tramite il mandrino è una soluzione vantaggiosa, che andrebbe considerata per l'acquisto di nuove macchine. Nel progettare gli utensili andranno considerati i diversi requisiti richiesti dalla lavorazione MMS: ad esempio, gli utensili andranno concepiti in modo da sviluppare il minor calore possibile durante la lavorazione: andranno pertanto evitati angoli di spoglia superiori ridotti o, a maggior ragione, negativi. Anche la geometria andrà strutturata in modo da ottenere una sicura evacuazione del truciolo anche senza l'effetto coadiuvante di un lubrorefrigerante. Nella lavorazione MMS è soprattutto il rivestimento a giocare un ruolo cruciale: il rivestimento in materiale duro, infatti, svolge in gran parte il compito della lubrificazione. Inoltre, il rivestimento è preposto a ridurre l'attrito e all'isolamento termico dell'utensile. Con profondità del filetto > 1,5 x D N, la lavorazione MMS presuppone un'adduzione interna del refrigerante con uscite radiali. Inoltre, i canalini del refrigerante andranno concepiti nell'utensile in modo da evitare segregazioni della miscela olio-aria. Per la lavorazione MMS, Walter consiglia il rivestimento THL, sviluppato espressamente per i maschi a tagliare. Nell'assortimento standard, tale rivestimento è disponibile per gli utensili Paradur Eco Plus (erede dell'apprezzato Paradur Eco HT), Prototex Eco HT, nonché per Paradur e Prototex Synchrospeed. Il rivestimento THL è dotato di uno strato di rivestimento lubrificante, che anche con MMS assicura buone condizioni di attrito, impedendo inoltre che si formino taglienti di riporto. Per l'intera vita utensile, il rivestimento viene costantemente levigato. Nel caso della rullatura, le famiglie adatte per la lubrificazione minimale sono Protodyn Eco Plus, Eco LM e Synchrospeed. I vantaggi per voi Lavorazione MMS con utensili Walter Prototyp: Riduzione dei costi di produzione e miglioramento della concorrenzialità Riduzione dei costi per lubrorefrigerante, manutenzione e smaltimento Riduzione dei costi energetici Assenza di rischi per la salute dei collaboratori In molti casi, l'efficienza non è inferiore rispetto alla lavorazione ad umido I componenti con struttura a vasca non si riempiono di lubrorefrigerante Pulizia dei componenti meno gravosa Materiali adatti per la lavorazione MMS Acciai non legati o basso legati; acciaio fuso < 1000 N/mm² Ghisa grigia Ottone Leghe a base di AlSi Leghe di rame Nota: Nella fresatura a filettare, a differenza della maschiatura e rullatura, la lavorazione a secco è generalmente possibile, ma a possibile discapito della vita utensile. Con la lavorazione a secco è consigliabile impiegare aria di soffiaggio, per coadiuvare l'evacuazione del truciolo. Nella fresatura a filettare, la lavorazione MMS è spesso vantaggiosa rispetto alla lavorazione ad umido, poiché l'utensile non è esposto a shock termici. Materiali non adatti per la lavorazione MMS Acciai ad alta resistenza e altolegati Leghe a base di Ti e Ni Acciai inossidabili Nota: Nella fresatura a filettare, la lavorazione MMS è possibile anche per materiali ad alta resistenza e temprati. Nella pratica potranno presentarsi casi non corrispondenti alla suddivisione sopra riportata

34 Informazioni tecniche Informazioni generali Sistemi di serraggio I mandrini per maschi, denominati anche attacchi utensile, sono l'elemento di raccordo fra mandrino e utensile. Compiti attacco utensile nella maschiatura e nella rullatura: Trasmissione della coppia Eventuale compensazione, assiale o radiale, delle differenze fra posizione del mandrino e posizione nominale dell'utensile Compiti dell'attacco utensile nella fresatura a filettare: Trasmissione della coppia Riduzione al minimo della deriva dell'utensile (l'adattatore deve essere rigido rispetto alle forze assiali) Ammortizzazione delle vibrazioni Compiti di carattere generale: Erogazione del lubrorefrigerante dal mandrino all'utensile Protezione del supporto mandrino in caso di rottura dell'utensile Protezione dell'utensile dalla rottura (ottenibile soltanto limitatamente) Riguardo all'interazione fra mandrino e avanzamento, nella maschiatura e nella rullatura l'aspetto decisivo è come e con quale esattezza il numero di giri del mandrino e la velocità di avanzamento siano o non siano reciprocamente armonizzati (sincronizzati). Nota: Per la fresatura a filettare sono utilizzabili tutti i tipi più comuni di mandrini di fresatura. Per la maschiatura e la rullatura esistono invece adattatori speciali, trattati di seguito. Principali tipi di attacchi utensile per maschi a tagliare e a rullare Mandrino a cambio rapido con compensazione assiale Vantaggi: Impiego su macchine sincronizzate e non sincronizzate Compensazione di scostamenti di posizione assiali e radiali Struttura robusta Svantaggi: Tecnologia più complessa rispetto agli adattatori rigidi Nessuna protezione dallo sfasamento del taglio, poiché l'utensile deve avere guida autonoma I mandrini a cambio rapido sono disponibili nel programma di prodotti standard Walter. Mandrino sincronizzato con compensazione minima Vantaggi: Compensazione delle forze assiali, con conseguente netto incremento della durata utensile Combinazione dei vantaggi degli adattatori rigidi con quelli degli adattatori di compensazione Svantaggi: Costi di acquisto maggiori rispetto agli adattatori rigidi Impiego possibile soltanto su macchine utensili sincronizzate I mandrini sincronizzati con compensazione minima sono disponibili nel programma di prodotti standard Walter

35 Informazioni tecniche Informazioni generali Principali tipi di attacchi utensile per maschi a tagliare e a rullare Dispositivo di maschiatura a tagliare Vantaggi: Impiego su macchine sincronizzate e non sincronizzate Minore sollecitazione del mandrino, poiché l'inversione del senso di rotazione viene effettuata dall'adattatore stesso Tempi di ciclo brevissimi, poiché il mandrino non deve essere accelerato o rallentato; tale soluzione è quindi interessante soprattutto per la produzione di grande serie Svantaggi: Tecnologia complessa Costi di manutenzione elevati È necessario un supporto dinamometrico Costi di acquisto elevati Mandrino a calettamento, adattatore portapinze rigido, adattatore Weldon (da sinistra a destra) Vantaggi: Struttura semplice, conveniente e robusta Mandrino a calettamento: precisione di concentricità molto elevata Svantaggi: Utilizzabile soltanto su macchine utensili sincronizzate Le differenze di passo minime comportano forze assiali che agiscono sui fianchi dell'utensile, riducendo la vita dell'utensile stesso Mandrini a calettamento, adattatori portapinze e adattatori Weldon sono disponibili nel programma di prodotti standard Walter

36 Informazioni tecniche Informazioni generali Lavorazione sincrona per maschiatura e rullatura Al fine di ridurre i tempi di processo nella maschiatura e nella rullatura, vengono utilizzati numeri di giri e velocità di taglio (HSC = High Speed Cutting) sempre maggiori. Soprattutto per ottenere elevate velocità di taglio, è consigliabile la lavorazione sincrona. Il presupposto per la maschiatura sincrona è una macchina che sincronizzi il movimento rotatorio del mandrino principale e il movimento di avanzamento. L'utensile di filettatura non viene guidato autonomamente dalla propria geometria, bensì viene comandato soltanto dall'avanzamento e dal numero di giri del mandrino della macchina. La maggior parte dei moderni centri di lavoro sono adatti per la lavorazione sincrona. I maschi a tagliare sincroni possono essere fissati sia in comuni adattatori Weldon, sia in adattatori portapinze (possibilmente con trascinamento quadrato). Entrambi i mezzi di serraggio, tuttavia, hanno il difetto di non poter compensare le forze assiali che si presentino. Un'alternativa migliore è il mandrino per maschi Protoflex C con compensazione minima. Protoflex C è un mandrino per maschi destinato ai centri di lavorazione con comando sincrono, che garantisce una compensazione minima definita con precisione ed è armonizzato per la geometria degli utensili Synchrospeed. Qual è la particolarità di Protoflex C? A differenza dei mandrini per maschiatura sincrona convenzionali, Protoflex C si basa su un componente flessibile realizzato con precisione ( Flexor ), dall'elevata durezza elastica, che compensa le microdifferenze di posizione in direzione radiale ed assiale. Il microcompensatore brevettato è prodotto in una lega speciale sviluppata per la NASA e si distingue per l'elevata vita utensile e per l'assenza di manutenzione. Al posto di questo componente, i comuni mandrini sincroni reperibili sul mercato utilizzano componenti in plastica, che con il tempo perdono la loro flessibilità e non possono quindi più assicurare questa microcompensazione. Le forze di compressione sui fianchi del maschio a tagliare vengono notevolmente ridotte utilizzando il mandrino Protoflex C, che consente: maggiore sicurezza di processo, grazie al minore rischio di rottura, in particolare per i maschi di dimensioni ridotte maggiore vita degli utensili di filettatura, grazie al minore attrito una migliore qualità superficiale sui fianchi del filetto Per i clienti, l'impiego del mandrino per maschi Protoflex C si traduce in massima produttività e, al contempo, in una riduzione dei costi utensili, nella maschiatura come nella rullatura. In linea generale, tutti i maschi a tagliare e a rullare sono utilizzabili per la lavorazione sincrona; tuttavia, Walter Prototyp offre utensili espressamente concepiti per la lavorazione sincrona, nella linea denominata Synchrospeed. Gli utensili di tale gruppo sono caratterizzati dall'angolo di spoglia inferiore sui fianchi estremamente ampio e da una sezione filettata extra-corta. Gli utensili della famiglia Synchrospeed sono utilizzabili esclusivamente per la lavorazione sincrona; gli utensili della famiglia Eco, invece, consentono ottimi risultati sia in lavorazione sincrona, sia in quella convenzionale. Mandrino per maschiatura sincrona Protoflex C Flexor con compensazione minima 68 69

37 Informazioni tecniche Informazioni generali Avvertenze per il foro di maschiatura Profondità del foro di maschiatura Profondità di foratura profondità utile del filetto (+ lunghezza di imbocco) + distanza di sicurezza Profondità di foratura Maschiatura e rullatura Profondità del filetto Nota: La punta eventualmente presente sull'utensile di filettatura andrà considerata nel calcolare la profondità necessaria del foro di maschiatura. In tale ottica, occorre distinguere fra punta piena e punta a gradini. Le frese a filettare, rispetto a maschi a tagliare Diametro del foro di maschiatura nella maschiatura e nella fresatura a filettare Formula empirica: Diametro di foratura = diametro nominale - passo Profondità di foratura Imbocco Distanza di sicurezza (~ 2 filetti) Emulsione Profondità del filetto e a rullare, non presentano zona di imbocco, né punta, consentendo quindi filettature quasi fino al fondo del foro. Nel processo di fresatura, lo sfasamento del taglio è escluso: pertanto, non occorre ulteriore distanza di sicurezza in direzione assiale. Avvertenze specifiche per la rullatura Nota: Il diametro consigliato per il foro di maschiatura è riportato sul codolo dei maschi a rullare Walter Prototyp. Nello scegliere l'utensile di foratura, andranno inoltre considerate le tolleranze consentite per il foro di maschiatura, riportate nella tabella di seguito, per garantire un processo di rullatura sicuro e un'adeguata vita utensile. Passo del filetto 0,3 mm da > 0,3 mm a < 0,5 mm da 0,5 mm a < 1 mm 1 mm Tolleranza diametro di preforatura ± 0,01 mm ± 0,02 mm ± 0,03 mm ± 0,05 mm A causa di tali tolleranze, più ristrette rispetto alla rispetto a maschiatura a tagliare, la rullatura non sempre risulta più economica della maschiatura. Esempio per dimensione M10 Diametro di foratura = 10,0 mm 1,5 mm = 8,5 mm Diametro del foro di maschiatura nella rullatura Formula empirica: Diametro di foratura = diametro nominale f x passo Tolleranza 6H: f = 0,45 Tolleranza 6G: f = 0,42 Consiglio pratico: Il diametro di nocciolo del filetto viene a crearsi, nella rullatura, durante il processo di rullatura: esso, pertanto, varia in base al comportamento reologico del materiale. Al contrario, nella maschiatura e nella fresatura a filettare, il diametro di nocciolo è già determinato dal foro di maschiatura. Dopo la rullatura, è pertanto indispensabile controllare con un calibro il diametro di nocciolo della filettatura. Le tolleranze del diametro di nocciolo per filettatura interna sono riportate a pagina 116. Esempio per dimensione M10 Diametro di foratura = 10,0 mm 0,45 x 1,5 mm = 9,325 mm = 9,33 mm Nota: Il programma di prodotti Walter Titex è armonizzato sui diametri di preforatura per maschiatura e rullatura

38 Informazioni tecniche Informazioni generali Indurimento delle zone marginali Spesso, la filettatura viene considerata come un processo a sé stante; tuttavia, tale approccio non è consigliabile, poiché l'operazione di foratura precedente influisce in modo determinante sulla successiva filettatura. Durante la foratura del foro di maschiatura, sulla zona marginale del materiale del pezzo agiscono vari influssi, meccanici e termici. Le due microfotografie di seguito illustrano le variazioni strutturali risultanti: 0,025 mm Punta nuova: zona marginale pressoché invariata Punta usurata: influsso sulla zona marginale Nel caso di una punta usurata, la durezza della zona marginale è nettamente maggiore rispetto a quella di un utensile nuovo. Anche l'impiego di parametri di taglio elevati nella foratura comporta un indurimento della zona marginale. Sebbene tale indurimento si presenti soltanto su una distanza molto breve dalla superficie del foro, ciò riduce comunque nettamente la vita dell'utensile di filettatura (cfr. esempio di seguito). In sintesi: La vita dell'utensile di filettatura si riduce all'aumentare della durezza della zona marginale. La durezza della zona marginale aumenta proporzionalmente all'usura dell'utensile di foratura, oppure in caso di parametri di taglio elevati o di taglienti non affilati. Esempio: materiale C70, diametro di foratura 8,5 mm, profondità di foratura 24,5 mm Punta usurata Punta nuova Durezza zona marginale 450 HV 280 HV Larghezza zona marginale 0,065 mm 0 Durata utensile maschio a tagliare 70 filetti > 350 filetti Consiglio pratico: In caso di problemi di vita utensile, oltre al processo di filettatura andranno considerati anche il processo di foratura precedente e l'utensile di foratura stesso. 72

39 Informazioni tecniche Maschiatura Tipologie principali Foro cieco Foro passante Materiali a truciolo corto I maschi a tagliare a scanalatura rettilinea non convogliano il truciolo: essi sono pertanto utilizzabili soltanto per materiali a truciolo corto o per filettature corte. Nota: In assenza di lubrificazione interna, i trucioli si accumuleranno nel fondo del foro. Se la distanza di sicurezza è insufficiente, l'utensile potrà scorrere sui trucioli, con conseguente rottura. Se il maschio a tagliare è dotato di adduzione assiale del refrigerante, con utensili a scanalatura rettilinea saranno possibili anche filetti più profondi, poiché il passaggio del refrigerante rimuoverà i trucioli in senso contrario all'avanzamento. Occorrerà, tuttavia, che i trucioli vengano rotti in lunghezza ridotta (ad es.: Paradur HT, profondità del filetto fino a 3,5 x D N ). Materiali a truciolo lungo I maschi a tagliare con imbocco corretto convogliano il truciolo in avanti, nella direzione di avanzamento. I maschi a tagliare con imbocco corretto rappresentano la migliore soluzione per realizzare filettature passanti nei materiali a truciolo lungo. Rispetto agli utensili a spirale, i maschi a tagliare a scanalatura rettilinea presentano una maggiore vita utensile. Alcuni utensili a scanalatura rettilinea sono utilizzabili anche per fori passanti nei materiali con buone caratteristiche di rottura del truciolo (ad es. Paradur Eco CI). Materiali a truciolo lungo I maschi a tagliare con elica destra convogliano il truciolo in direzione del codolo. Quanto più tenace o a truciolo lungo è il materiale da lavorare, e quanto più profonda è la filettatura, tanto maggiore sarà l'angolo di spirale necessario. I maschi a tagliare con elica sinistra (come anche quelli con imbocco corretto) convogliano il truciolo in avanti, nella direzione di avanzamento. Gli utensili con elica sinistra sono consigliabili soltanto laddove un imbocco corretto non garantisca una sicura evacuazione del truciolo. Esempio di utensile: Paradur N dei tipi e

40 Informazioni tecniche Maschiatura Informazioni tecniche Maschiatura Forme di imbocchi in conformità con DIN 2197 Sezioni di truciolo Nota bene: Imbocchi di lunghezza maggiore incrementano la vita utensile Imbocchi di lunghezza maggiore riducono il carico sul tagliente, fattore che cresce d'importanza all'aumentare della resistenza del materiale Imbocchi di lunghezza minore consentono la filettatura quasi fino al fondo del foro Imbocchi di lunghezza maggiore richiedono una coppia superiore Per le filettature passanti vengono prevalentemente impiegate forme di imbocchi più lunghe. Forma A Numero dei filetti all'imbocco Versione ed applicazione Materiali a truciolo corto 6-86 filetti 8 Gänge 6 8 Gänge Scanalatura rettilinea 6 8 Gänge B 3,5-5,5 filetti Scanalatura rettilinea con imbocco corretto Filettature passanti corte nei materiali a truciolo medio e lungo Materiali a truciolo medio e lungo 6 8 Gänge C 2-3 filetti 6 8 Gänge D 3,5-5 filetti Un imbocco lungo (ad es. forma B) determina: maggiore vita utensile coppia elevata sezione di truciolo ridotta carico ridotto sui denti dell'imbocco Forma B Spirale destra Materiali a truciolo medio e lungo Scanalatura rettilinea Materiali a truciolo corto Spirale sinistra Materiali a truciolo lungo Scanalatura rettilinea Materiali a truciolo corto Spirale destra Uscita del filetto corta nei materiali a truciolo medio e lungo Scanalatura rettilinea Uscita del filetto corta nei materiali a truciolo corto Spirale destra Uscita del filetto molto corta nei materiali a truciolo medio e lungo Scanalatura rettilinea Uscita del filetto molto corta nei materiali a truciolo corto 5 1 settore 2 settore 3 settore 6 8 Gänge E F 76 1,5-2 filetti 1-1,5 filetti 23 77

41 Informazioni tecniche Maschiatura Sezioni di truciolo Informazioni tecniche Maschiatura Procedura di taglio: lavorazione a foro cieco Per le filettature a foro cieco si opta prevalentemente per forme di imbocchi di lunghezza minore, non solo perché spesso la filettatura deve raggiungere il fondo del foro. L'evacuazione del truciolo nella lavorazione a foro cieco è un'operazione piuttosto problematica. Se il truciolo diventa troppo sottile, durante l'inversione della rotazione esso si capovolgerà soltanto e non potrà più essere troncato. 5 Il truciolo verrà quindi schiacciato fra il componente e la superficie di spoglia dell'imbocco. Ciò, a sua volta, potrà causare la rottura dell'utensile: per tale ragione, gli imbocchi lunghi delle forme A, B e D non sono adatti per lavorazione a foro cieco, in quanto tali forme creano trucioli sottili. Gli imbocchi corti hanno il vantaggio di creare un minor numero di trucioli; inoltre, l'evacuazione del truciolo viene favorita dalla maggiore sezione del truciolo stesso. Forma E 23 Un imbocco corto (ad es. forma E) determina: coppia ridotta sezione di truciolo ampia carico elevato sui denti dell'imbocco minore vita utensile evacuazione del truciolo ottimizzata Il maschio a tagliare si trova ancora all'interno del taglio e si arresta. Al momento dell'arresto, tutti i taglienti nell'imbocco sono ancora in fase di asportazione del truciolo. L'inversione del senso di rotazione è già iniziata. Inizialmente, i trucioli creati in precedenza restano fermi. In tale punto, la coppia di contraccolpo è prossima allo zero. I trucioli toccano il lato posteriore del settore di taglio seguente. Qui improvvisamente aumenta la coppia di contraccolpo. Ora il truciolo deve essere tranciato. Poiché l'imbocco del maschio a tagliare ha un angolo di spoglia inferiore e inoltre, durante la rotazione in senso inverso, l'imbocco conico esce dal filetto in direzione assiale, il truciolo inevitabilmente non può più essere raccolto direttamente alla sua radice. È pertanto necessaria una certa stabilità (spessore) del truciolo. Il truciolo è stato tranciato e la coppia di contraccolpo si riduce all'attrito fra la sezione di guida e il filetto tagliato. 1 settore 2 settore 3 settore Nota: I maschi a tagliare per lavorazioni a foro passante non sono utilizzabili per la lavorazione a foro cieco, poiché presentano un angolo di spoglia inferiore dell'imbocco più ampio e il truciolo, quindi, potrebbe non venire tranciato, ma incepparsi fra imbocco e filettatura. Ciò, a sua volta, potrebbe comportare scheggiature nell'imbocco e, in casi estremi, la rottura del maschio a tagliare. Nei maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco, l'angolo di spoglia inferiore dell'imbocco è quindi sempre minore rispetto ai maschi a tagliare per lavorazioni a foro passante, poiché i maschi a tagliare devono tranciare il truciolo alla radice durante l'inversione della rotazione

42 Informazioni tecniche Maschiatura Procedura di taglio: lavorazione a foro cieco Informazioni tecniche Maschiatura Angoli e caratteristiche del maschio a tagliare Andamento della coppia nella maschiatura a tagliare di una filettatura a foro cieco Dettaglio A Colletto Codolo Diametro del codolo d 1 Diametro del filetto D N Dettaglio B Lunghezza dentatura L c Lunghezza totale l 1 Larghezza della chiavetta l 9 Dettaglio A Angolo dei fianchi Dettaglio B M d Rallentamento del mandrino Passo Andamento temporale Diametro di nocciolo Diametro esterno Diametro medio Angolo di spoglia inferiore dei fianchi Lieve aumento a causa dell'attrito supplementare nella sezione di guida Coppia di attrito nella sezione di guida del maschio a tagliare all'inversione della rotazione Area di taglio anteriore (superficie di spoglia superiore) Diametro di nocciolo Costola (settore) Angolo di spoglia inferiore dell'imbocco Angolo di spoglia superiore Il mandrino ha raggiunto un numero di giri pari a zero e inizia l'inversione della rotazione L'imbocco si inserisce: forte incremento della coppia Picchi di coppia elevati indicano problemi nella tranciatura del truciolo; in tali casi, andrà scelto un utensile con minore angolo di spoglia inferiore dell'imbocco Primo contatto del truciolo residuo con la parte posteriore del settore di taglio seguente Maschio a tagliare per lavorazioni a foro passante con imbocco corretto Angolo di imbocco corretto Angolo di imbocco Maschio a tagliare per lavorazioni a foro cieco con elica destra Angolo di elica Angolo di imbocco Lunghezza di imbocco corretto Canalino di lubrificazione Scanalatura 80 81

43 Informazioni tecniche Maschiatura Comparazione dei dati delle geometrie Un minore angolo di spoglia superiore: migliora la stabilità dei taglienti (angoli di spoglia superiore possono causare scheggiature nella zona dell'imbocco) produce, di norma, trucioli meglio controllabili genera superfici di minore qualità sul componente aumenta le forze di taglio, oppure la coppia di taglio è necessario per la lavorazione dei materiali più duri aumenta la tendenza alla compressione del materiale da lavorare: in altri termini, il maschio a tagliare esegue la spoglia con minore libertà, creando una filettatura leggermente più stretta Angoli di spoglia superiore, utensili per lavorazioni a foro cieco Paradur HT Paradur Ti Plus Paradur Eco CI Paradur HSC Paradur X pert M Paradur Eco Plus Paradur Synchrospeed Paradur X pert P Paradur WLM Angoli di spoglia superiore, utensili per lavorazioni a foro passante Prototex Eco HT Prototex HSC Prototex TiNi Plus Paradur Eco CI Angolo di spoglia inferiore sui fianchi: L'angolo di spoglia inferiore sui fianchi andrà armonizzato al tipo di materiale da lavorare. I materiali di maggiore resistenza e quelli tendenti all'inceppamento richiedono un maggiore angolo di spoglia inferiore sui fianchi. Per contro, un maggiore angolo di spoglia inferiore peggiora le caratteristiche di guida dell'utensile: può quindi essere necessario impiegare adattatori di compensazione per lo sfasamento del taglio nei materiali teneri. Consiglio pratico: Verifica dell'angolo di spoglia inferiore sui fianchi Un maschio a tagliare dovrà avvitarsi agevolmente nel filetto precedentemente tagliato, senza raschiare le superfici. Qualora ciò non sia possibile, andrà scelto un tipo di utensile con maggiore angolo di spoglia inferiore sui fianchi. Angoli di spoglia inferiore sui fianchi, utensili per lavorazioni a foro cieco Paradur X pert P Paradur WLM Paradur Eco CI Paradur X pert M Paradur HT Paradur Eco Plus Paradur HSC Paradur Synchrospeed Paradur Ti Plus Angoli di spoglia inferiore sui fianchi, utensili per lavorazioni a foro passante Prototex X pert P Paradur Eco CI Prototex X pert M Prototex Eco HT Un maggiore angolo di elica: favorisce l'evacuazione del truciolo riduce la stabilità dell'utensile, limitando quindi la coppia di taglio massima riduce la stabilità dei denti riduce la vita utensile Prototex Synchrospeed Prototex X pert P Prototex X pert M Angoli di elica, utensili per lavorazioni a foro cieco Paradur Eco CI Paradur HT Paradur Ti Plus Paradur HSC Paradur WLM Paradur Synchrospeed Paradur X pert M Paradur Eco Plus Paradur X pert P Angolo di imbocco corretto: L'angolo di imbocco corretto è limitato dalla lunghezza di imbocco e dal numero di scanalature: un maggiore angolo di imbocco corretto, infatti, ridurrà la larghezza del settore nel primo filetto dell'imbocco. Ciò, a sua volta, ridurrà la stabilità del tagliente, aumentando il rischio di scheggiature nella zona dell'imbocco. Un maggiore angolo di imbocco corretto, tuttavia, favorisce l'evacuazione del truciolo nella direzione di avanzamento. Angoli di imbocco corretto troppo ridotti possono rendere problematica l'evacuazione del truciolo. Un rimedio può essere l'impiego di utensili a spirale sinistra. Angolo di spoglia inferiore dell'imbocco: I maschi a tagliare per lavorazioni a foro passante hanno un angolo di spoglia inferiore dell'imbocco all'incirca triplo rispetto ai maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco. Per la spiegazione del motivo, vedere pagina 80. Prototex HSC Prototex Synchrospeed Prototex TiNi Plus Angoli di imbocco corretto, utensili per lavorazioni a foro passante Prototex HSC Prototex TiNi Plus Prototex X pert M Prototex Eco HT Prototex Synchrospeed Prototex X pert P 82 83

44 Informazioni tecniche Maschiatura Particolarità della maschiatura Filettatura di fori ciechi profondi e sottoquota Se possibile, utilizzare maschi a tagliare a scanalatura rettilinea adduzione assiale del refrigerante, oppure maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco a spirale rialzata, con area di taglio anteriore non trattata o vaporizzata: Paradur HT (a scanalatura rettilinea) Paradur Synchrospeed con rivestimento TiN/vap (a spirale) Per acciai inossidabili e come soluzione in generale, si consiglia la rullatura; per la maschiatura di acciai inossidabili, sono indispensabili i maschi a tagliare a spirale: Rullatura: Protodyn S Eco Inox Maschiatura: Paradur X pert M Uscita filetto obliqua Utilizzare maschi a tagliare con la massima lunghezza possibile della sezione di guida e della massima stabilità (ad es. Prototex X pert P, Prototex X pert M) Le inclinazioni fino a 30 sono relativamente agevoli Alternativa: fresatura a filettare Filettatura in caso di prefori di maschiatura molto più profondi della parte filettata Utilizzare maschi a tagliare per lavorazioni a foro passante con imbocco corretto modificato: Ridurre la spoglia dell'imbocco al valore di un maschio a tagliare per lavorazioni a foro cieco Accorciare la lunghezza di imbocco a ca. 3 filetti Vantaggio: maggiore vita utensile rispetto ai maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco a spirale rialzata Svantaggio: i trucioli restano nel foro Per materiali a truciolo corto, quali ad es. GG25, è possibile utilizzare anche utensili a scanalatura rettilinea senza imbocco corretto: Paradur Eco CI Naturalmente, per questa lavorazione saranno utilizzabili anche maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco a spirale rialzata Filetti con gole I filetti con gole andranno lavorati con utensili a spirale rialzata: Paradur X pert M Paradur X pert P Paradur Eco Plus 84 85

45 Informazioni tecniche Maschiatura Forze di processo nella maschiatura Programmazione dell'avanzamento con impiego di adattatori di compensazione Nella maschiatura a tagliare, si presentano forze assiali che variano in base agli utensili impiegati. I maschi a tagliare a spirale destra sono soggetti ad una forza assiale nella direzione di avanzamento; nei maschi a tagliare con imbocco corretto, tale forza agisce, invece, in direzione opposta. Senso di rotazione Forza di taglio Forza assiale Forza radiale Impiegando mandrini per maschi con compensazione assiale, andranno considerate le forze assiali di lavorazione, che variano in base agli utensili impiegati. Con Maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco a spirale, si crea una forza assiale nella direzione di avanzamento. Tale forza andrà contrastata con una programmazione negativa. Forze di processo nei maschi a tagliare a spirale destra Impiegando adattatori di compensazione, dette forze potranno comportare un taglio troppo ampio della filettatura: in tale caso, si parla di sfasamento assiale del taglio. Lo sfasamento assiale del taglio Pezzo da lavorare Maschio a tagliare Forze di processo nei maschi a tagliare con imbocco corretto viene favorito impiegando utensili a spirale rialzata con ampio angolo di spoglia inferiore sui fianchi nei materiali teneri, oppure in caso di trattamento improprio dei taglienti. Pezzo da lavorare Maschio a tagliare I consueti valori di avanzamento per questa lavorazione sono compresi fra il 90 e il 98% dell'avanzamento teorico. L'avanzamento teorico si può calcolare con la seguente formula: v f = n x p n = numero di giri; p = passo del filetto Forza assiale variabile in base all'utensile Con utensili a spirale sinistra, oppure con maschi a tagliare con imbocco corretto, i rapporti si invertono: in tali casi, infatti, le forze assiali si creano in direzione opposta a quella di avanzamento. Programmazione macchina 90-98% Filettatura sfasata in direzione assiale, con utensili a spirale destra: sfasamento del taglio sulla parte inferiore dei fianchi Filettatura sfasata in direzione assiale, con maschi a tagliare a spirale sinistra o maschi a tagliare con imbocco corretto: sfasamento del taglio sulla parte superiore dei fianchi Forza assiale variabile in base all'utensile Programmazione macchina 100% Per ulteriori informazioni sullo sfasamento del taglio e per le necessarie contromisure, vedere pagina 91 (Problemi e soluzioni, Maschiatura). In tale caso è consigliabile la programmazione dell'avanzamento teorico

46 Informazioni tecniche Maschiatura Modifiche Smusso negativo (smusso Secur) Imbocco accorciato Angolo di elica ridotto nell'imbocco Filetto smussato Area di taglio anteriore non trattata Formazione del truciolo I trucioli vengono avvolti più strettamente e risultano più corti I trucioli vengono avvolti più strettamente e si formano in minore quantità I trucioli vengono avvolti maggiormente e risultano più corti Nessuna variazione I trucioli vengono avvolti più strettamente e risultano più corti Durata utensile Senza rivestimento: Con rivestimento: Qualità di filettatura Senza rivestimento: Con rivestimento: Spessore del truciolo Coppia Esempio di applicazione Assenza di avvolgimenti trucioli negli acciai da costruzione quali St52, C45 ecc. Filettatura quasi fino al fondo del foro; migliore controllo del truciolo Formazione del truciolo ottimizzata negli acciai e nell'alluminio Problemi di scheggiature o di accumuli in fase di saldatura nella sezione di guida Formazione del truciolo ottimizzata negli acciai e nella lavorazione di alberi a gomiti Utensili standard opportunamente modificati Paradur Secur Paradur HSC Prototex HSC Tutti gli utensili con imbocco di forma E/F Paradur Ni 10 Paradur HSC Paradur Eco Plus Paradur X pert M Paradur Synchrospeed Tutti gli utensili non rivestiti e Paradur Synchrospeed (TiN-vap) maggiore invariata minore sensibilmente minore 88 89

47 Informazioni tecniche Maschiatura Problemi e soluzioni Controllo del truciolo: Nella maschiatura di fori ciechi, il controllo del truciolo è un aspetto cruciale, soprattutto con fori ciechi profondi nei materiali tenaci a truciolo lungo. I problemi di controllo del truciolo si manifestano con matasse di trucioli, picchi di coppia casuali, scheggiature dentate nella sezione di guida e/o con danni irreparabili all'utensile. Rimedio: Per ottimizzare il controllo del truciolo è possibile modificare* maschi a tagliare di tipo standard, oppure realizzare nuove strutture: Rettificare un angolo di elica ridotto, per ottenere trucioli corti Ridurre l'angolo di spoglia superiore, per ottenere trucioli avvolti più strettamente e più corti Con utensili a spirale poco accentuata, oppure a scanalatura rettilinea, è possibile combinare i provvedimenti suddetti, integrandoli con l'adduzione assiale del lubrorefrigerante, che coadiuva la rimozione tramite fluido dei trucioli corti; soprattutto nella produzione di grande serie, si tratta di un metodo collaudato per incrementare sicurezza di processo e produttività Levigatura dell'area di taglio anteriore, oppure angolo elica ridotto non trattato; in tale modo si otterranno trucioli ben controllabili Sostituire i rivestimenti TiN/TiCN con THL: il THL presenta infatti migliori caratteristiche di formazione del truciolo; impiegare utensili non trattati, oppure vaporizzati, anziché rivestiti Accorciare l'imbocco (operazione di modifica): in tale modo si creeranno meno trucioli e di maggiore spessore Ridurre il numero di scanalature (nuova struttura): ciò aumenterà lo spessore In linea generale, vale quanto segue: Quanto maggiore è la resistenza del materiale e quanto minore è la dilatazione alla rottura del materiale, tanto più agevole sarà controllare i trucioli. Le maggiori difficoltà nel controllo del truciolo si presentano con gli acciai dolci da costruzione, gli acciai bassolegati e quelli inossidabili a bassa resistenza. Quanto più i provvedimenti suddetti si ripercuoteranno sulla formazione del truciolo, tanto minore sarà la qualità superficiale del filetto. Sarà quindi fondamentale armonizzare i provvedimenti andranno quindi armonizzati alle esigenze del cliente. del truciolo e migliorerà la stabilità dell'utensile Utilizzare un utensile con smusso negativo (ad es. Paradur Secur) Rullatura o fresatura a filettare: i materiali che diano problemi di controllo del truciolo nella maschiatura a foro cieco, si possono generalmente lavorare senza asportazione di truciolo con la rullatura. Se la rullatura non è consentita, come soluzione si potrà utilizzare la fresatura a filettare: tale processo crea trucioli corti. Sfasamento del taglio: La geometria dei maschi a tagliare è realizzata su misura per determinate applicazioni. In caso di impiego non corretto, i maschi a tagliare possono creare filettature troppo ampie: in tale caso, si parla di sfasamento del taglio. Nota: Lo sfasamento del taglio è praticamente escluso nella rullatura, nella fresatura a filettare e nella maschiatura a tagliare sincrona. Lo sfasamento del taglio è più probabile con i maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco a spirale rialzata. La forza assiale nella direzione di avanzamento, determinata dall'angolo di elica, può far sì che il maschio a tagliare si inserisca nel foro più velocemente rispetto al passo corrispondente: in tale caso, si parla di effetto cavatappi e di sfasamento assiale del taglio. I maschi a tagliare per lavorazioni a foro passante, data la loro geometria, sono soggetti a forze assiali in direzione contraria a quella di avanzamento, anch'esse potenziale causa di sfasamento assiale del taglio. Lo sfasamento assiale del taglio viene favorito impiegando maschi a tagliare con ampio angolo di spoglia inferiore sui fianchi nei materiali teneri, oppure in caso di trattamento improprio dei taglienti. I maschi a tagliare che sfasino il taglio per le ragioni suddette creeranno necessariamente filettature troppo ampie. Uno sfasamento del taglio sporadico può verificarsi se, a causa dello stato dei trucioli o di accumuli di materiale in fase di saldatura, forze assiali agiscano su un solo lato dell'utensile: in tale caso, si parla di sfasamento radiale del taglio. rimedio: Lavorazione sincrona Impiegare utensili armonizzati al tipo di materiale Scegliere un rivestimento idoneo (per contrastare lo sfasamento radiale del taglio) Ottimizzare il controllo del truciolo (per contrastare lo sfasamento radiale del taglio) Impiegare maschi a tagliare con angolo di elica minore Impiegare maschi a tagliare con trattamento speciale: Paradur X pert P; Paradur Eco Plus Prototex X pert P; Prototex Eco HT Fresatura a filettare Rullatura Esempio di scheggiature in caso di problemi di controllo del truciolo Filettatura a foro cieco sfasata in direzione assiale Filettatura a foro passante sfasata in direzione assiale * Le modifiche sono illustrate esaurientemente e rappresentate intuitivamente alle pagine

48 Informazioni tecniche Maschiatura Problemi e soluzioni Superficie del filetto: La superficie del filetto viene determinata: dal processo di produzione: taglio, rullatura, fresatura dall'usura dell'utensile dalla geometria dal rivestimento dal tipo di materiale da lavorare dal lubrorefrigerante e dalla sua disponibilità nell'area funzionale dell'utensile Nota: Nella maschiatura a tagliare e nella rullatura, è pressoché impossibile influire sulla qualità di finitura superficiale con i parametri di taglio. Al contrario, nella fresatura a filettare, le velocità di taglio e di avanzamento si potranno scegliere in modo reciprocamente indipendente. Ottimizzazione della superficie del filetto nella maschiatura a tagliare: Sostituire la maschiatura a tagliare con la rullatura o la fresatura a filettare Aumentare l'angolo di spoglia superiore Minore spessore del truciolo, tramite un imbocco più lungo o un maggiore numero di scanalature (con i maschi a tagliare per lavorazioni a foro cieco, tuttavia, ciò peggiorerà la formazione del truciolo) Nell'acciaio, di norma le migliori superfici si ottengono con TiN e TiCN (nell'alluminio, le migliori superfici si ottengono con utensili non trattati, oppure con rivestimenti CrN e DLC) Maschio a tagliare con rivestimento TiCN in AlSi7 Maschio a tagliare con rivestimento DLC in AlSi7 Arricchire l'emulsione, oppure impiegare olio anziché l'emulsione Convogliare il lubrorefrigerante direttamente verso l'area funzionale Sostituire preventivamente l'utensile con uno nuovo Usura: Un'elevata durezza assicura una buona resistenza all'usura e quindi un'elevata vita utensile. Di norma, tuttavia, un incremento della durezza riduce la tenacità. Con piccole dimensioni e con utensili e a spirale rialzata occorre un'elevata tenacità, per prevenire danni irreparabili all'utensile. Con maschi a rullare, utensili a scanalatura rettilinea e a spirale poco accentuata, nonché per la lavorazione di materiali abrasivi a bassa resistenza, di norma la durezza dell'utensile di norma si può incrementare agevolmente. Incollamento sull'utensile: In base al materiale da lavorare, sono consigliabili come soluzione rivestimenti e trattamenti termici speciali: Al e leghe a base di Al: utensili non trattati, CrN, DLC, WC/C Acciai dolci e acciai inossidabili: vap Acciai dolci da costruzione: CRN Esempio di usura da abrasione Esempio di saldatura Alcuni dei provvedimenti proposti, pur migliorando la qualità superficiale, peggiorano il controllo del truciolo, cosa problematica soprattutto con fori ciechi profondi. Anche in tale caso, andrà raggiunto un compromesso, nel rispetto delle esigenze del cliente

49 Informazioni tecniche Rullatura Nozioni fondamentali sui processi La rullatura è un processo utilizzato per realizzare filettature interne senza asportazione di truciolo, tramite deformazione a freddo. Il materiale viene portato per deformazione in stato di scorrimento plastico, generando in tal modo un profilo di filettatura molto compatto. Si può quindi rinunciare alle scanalature, solitamente necessarie nella maschiatura, a vantaggio della stabilità dell'utensile. Con l'incrudimento delle filettature rullate, in combinazione con un andamento ininterrotto delle fibre (cfr. illustrazione in basso a destra), aumenteranno sensibilmente sia la resistenza esterna in caso di carico statico, sia la Incisione di rullatura resistenza continuativa in caso di carico dinamico. Vale il contrario per l'andamento interrotto delle fibre, come si presenta nella maschiatura e nella fresatura a filettare (cfr. illustrazione in basso a sinistra). La rullatura è ideale per la produzione di grande serie, ad esempio per l'industria automobilistica. La realizzazione di filettature senza asportazione di truciolo, combinata all'elevata stabilità dell'utensile grazie al profilo poligonale, consente processi estremamente sicuri. Inoltre, rispetto alla maschiatura, è spesso possibile ottenere parametri di taglio superiori ed una maggiore durata utensile. Rispetto alla maschiatura, nella rullatura occorre una coppia maggiore di circa il 30%. Nota: Nella rullatura, il foro di maschiatura dispone di tolleranze minori rispetto alla maschiatura e alla fresatura a filettare: la rullatura, quindi, non rappresenta l'alternativa più economica per tutti i casi. Sarà quindi indispensabile considerare le applicazioni caso per caso. Per le formule di calcolo dei fori di maschiatura necessari, si rimanda alle pagine Le varie forme di imbocchi sono consigliabili nelle varie applicazioni: Forma D, 3,5-5,5 filetti: filettature passanti Forma C, 2-3,5 filetti: filettature a foro cieco e passanti Forma E, 1,5-2 filetti: filettature a foro cieco Il 65% circa di tutti i materiali da lavorare nell'industria sono lavorabili tramite rullatura. I limiti del caso sono riportati di seguito: Materiali fragili, con allungamento alla rottura inferiore al 7%, quali ad es.: GG Leghe a base di Si con contenuto di Si > 12% Leghe a base di CuZn a truciolo corto Duroplasti Passo del filetto > 3 mm (la rullatura risulta particolarmente economica con passi 1,5 mm) Resistenza alla trazione > N/mm² Occorre tenere presente che, nelle filettature rullate nella zona dell'incavo, si forma sempre un'incisione di rullatura. Per tale ragione, la rullatura non è consentita in tutti i settori. Le limitazioni per l'impiego pratico sono riportate qui accanto. Settore alimentare e industria medicale (incrinature a pettine nella zona dell'incisione di rullatura) Avvitamento automatico di componenti (possibilità di inceppamenti della vite nell'incisione di rullatura) Lavorazione non consentita nell'industria aeronautica Materiali tipici per la rullatura sono i seguenti: Acciaio Acciaio inossidabile Leghe di rame tenere Leghe a base di Al per lavorazione plastica 94 95

50 Informazioni tecniche Rullatura Influsso del diametro di preforatura Il diametro del preforo di maschiatura influisce in modo determinante sul processo di rullatura: da un lato, esso influisce sulla coppia necessaria e sulla durata utensile del maschio a rullare; dall'altro, anche sul processo di formazione del filetto. Tali rapporti sono illustrati intuitivamente nel grafico di seguito. Per le filettature rullate, secondo DIN 13-50, sono consentiti diametri di nocciolo maggiori rispetto alla maschiatura. Ad esempio, per una filettatura rullata della classe di tolleranza 6H, andrà rispettato il diametro di nocciolo della filettatura minimo per la classe di tolleranza 6H; tuttavia, il diametro di nocciolo della filettatura massimo è prossimo alla classe di tolleranza 7H. Tale rapporto è rappresentato nell'esempio del diagramma di seguito. Quota minima Quota nominale Quota massima Diametro del foro di maschiatura Vita utensile Coppia Diametro di nocciolo in mm Esempio di diametri di nocciolo consentiti per la dimensione M6-6H Maschiatura Rullatura 5,25 5,217 5,2 5,153 5,15 5,1 5,05 5 4,95 4,917 4,917 4,9 4,85 4,8 min.* 4,75 Diametro di nocciolo 6H minimo Diametro di nocciolo 6H massimo Diametro di nocciolo 6H minimo Diametro di nocciolo 7H massimo max.* * Tolleranza del diametro di nocciolo generato secondo DIN Diametro di preforatura: 15,22 mm > Diametro di nocciolo: 14,37 mm Esempio: M16 x 1,5-6H, 42CrMo4; Rm = 1100 N/mm 2 Diametro di preforatura: 15,3 mm > Diametro di nocciolo: 14,51 mm Diametro di preforatura: 15,34 mm > Diametro di nocciolo: 14,62 mm Nota: Rapporto fra diametro di preforatura e diametro di nocciolo della filettatura: Se il foro di maschiatura viene praticato con una maggiorazione di 0,04 mm, il diametro di nocciolo della filettatura (dopo la rullatura) aumenterà di almeno 0,08 mm, ossia almeno del fattore 2. Consiglio pratico: Soprattutto nella produzione di grande serie, sarà opportuno ottimizzare il diametro di preforatura. In tale caso, varrà quanto segue: Per il diametro di preforatura andrà scelta la misura più ampia possibile, ma contenuta entro il necessario. L'aumento del diametro di preforatura determinerà: una maggiore durata utensile un processo di rullatura più agevole e sicuro un minore fabbisogno di coppia Occorrerà accertarsi che il filetto mantenga la conformità dimensionale. Per i diametri di preforatura consigliati, consultare la tabella a pagina

51 Informazioni tecniche Rullatura Modifiche Informazioni tecniche Rullatura Problemi e soluzioni Imbocco Forma D Imbocco forma E Uscite refrigerante radiali Canalini di lubrificazione sul codolo Lunghezza totale maggiorata Rivestimenti e trattamenti termici Rappresentazione grafica Effetto Effetto collaterale Maggiore durata utensile Filettatura quasi fino al fondo del foro e tempo ciclo lievemente minore Migliori condizioni di refrigerazione e di lubrificazione (per filetti profondi e materiali impegnativi) Migliori condizioni di refrigerazione e di lubrificazione (ma meno efficienti rispetto alle uscite refrigerante radiali) Possibilità di lavorazione in punti difficilmente accessibili Armonizzazione del rivestimento all'applicazione concreta Tempo ciclo lievemente maggiore Minore durata utensile Maggiori costi utensili Possibilità di maggiori costi utensili In linea generale, la rullatura è un processo estremamente sicuro. La rullatura mostra tutti i suoi vantaggi soprattutto con fori ciechi profondi, nei materiali teneri o tenaci, nei quali la maschiatura dà i maggiori problemi di evacuazione del truciolo. Per tale ragione, la rullatura in quanto tale si può considerare un'autentica soluzione ai problemi. Per una fortunata coincidenza tecnica, proprio quei materiali che più frequentemente causano problemi di lavorazione quali ad es. St52, 16MnCr5, C15 siano rullabili agevolmente. La rullatura è vantaggiosa anche laddove occorra una qualità di finitura superficiale molto elevata. Di norma, nella maschiatura a rullare i gradi di rugosità sono nettamente inferiori rispetto alla maschiatura a tagliare. Nonostante i vantaggi del realizzare filettature senza asportazione di truciolo, anche nella rullatura occorre considerare alcuni aspetti, per garantire un processo sicuro: Il diametro di preforatura dispone di tolleranze minori rispetto alla maschiatura (ad es., con M6 ± 0,05 mm) La foratura non deve lasciare trucioli nel foro di maschiatura: ciò si può ottenere impiegando punte elicoidali con lubrificazione interna, oppure maschi a rullare con uscita refrigerante assiale; nel secondo caso, prima della rullatura, il maschio a rullare andrà posizionato per breve tempo sopra il foro di maschiatura Nella rullatura, la coppia necessaria è maggiore rispetto alla maschiatura; all'occorrenza, andrà quindi aumentato il valore di regolazione dell'adattatore La rullatura richiede maggiore attenzione al lubrorefrigerante e alla relativa alimentazione: un funzionamento a secco, anche di breve durata, ha infatti effetti maggiori rispetto alla maschiatura a tagliare. Ciò a causa delle maggiori pressioni superficiali sui taglienti preformati e della minore sezione dei canalini di lubrificazione per rullatura rispetto a quelli dei maschi a tagliare. Date le minori dimensioni dei canalini di lubrificazione, il maschio a rullare risulta però più stabile, cosa peraltro necessaria, date le maggiori coppie in gioco. Canalini di lubrificazione più grandi causerebbero facilmente scheggiature sui taglienti preformati, a causa delle elevate forze. Per ulteriori dettagli su una corretta refrigerazione e lubrificazione, consultare pagina 60. Il valore di attrito si riduce, per ogni rivestimento, all'aumentare della temperatura; maggiori velocità di rullatura possono quindi migliorare la durata utensile Rinomate case automobilistiche richiedono spesso il rispetto di una determinata portata del filetto: tale condizione, con utensili standard, non è sempre possibile in condizioni di sicurezza di processo Nota: Walter Prototyp è in grado di implementare in sicurezza i requisiti delle case automobilistiche, grazie a profili speciali

52 Informazioni tecniche Rullatura Problemi e soluzioni Informazioni tecniche Fresatura a filettare Nozioni fondamentali sui processi Casi limite della rullatura: Per la rullatura risulta difficile indicare limiti chiari, essendovi sempre eccezioni nelle quali i limiti siano stati superati con successo, come altre in cui essi neppure siano stati raggiunti. Resistenza alla trazione In base al tipo di materiale e alle condizioni di lubrificazione, il limite è di ca N/mm²; sono tuttavia noti casi in cui siano stati rullati con buoni risultati l'acciaio inossidabile, con maschi a rullare in HSS-E, e l'inconel 718, noto per la difficile lavorabilità, con maschi a rullare in metallo duro integrale. Entrambi i materiali presentavano una resistenza di ca N/mm². Andranno però previste una minore qualità superficiale e una minore resistenza esterna del filetto. Incisione di rullatura L'incisione di rullatura sull'incavo del filetto, fenomeno inevitabile, può divenire un problema in caso di avvitamenti automatizzati: i primi filetti, infatti si inseriscono talvolta nell'incisione di rullatura. Le filettature rullate vengono evitate anche nei componenti per il settore alimentare e per l'industria medicale, poiché il lavaggio non consentirebbe un'affidabile rimozione delle impurità nell'incisione di rullatura. Aspetti fondamentali della fresatura a filettare: È necessaria una macchina utensile a controllo CNC 3D (attualmente, lo standard corrente) La fresatura a filettare convenzionale è possibile fino a ca. 2,5 x D N di profondità; con la fresatura a filettare orbitale si arriva fino a ca. 3 x D N di profondità Maggiori costi utensili rispetto alla maschiatura Con filetti a passo ridotto e di grandi dimensioni, la fresatura a filettare risulta spesso più rapida rispetto alla maschiatura e alla rullatura Contrariamente alla maschiatura e alla rullatura, nella fresatura a filettare il passo viene generato dal controllo CNC. P = P passo T = passo apparente = P passo Allungamento alla rottura In generale, l'allungamento viene indicato con un valore minimo del 7%; sono tuttavia noti casi in cui, ad esempio la GGG-70 sia stata rullata con una dilatazione alla rottura di appena il 2%. Tuttavia, in questo caso, erano rilevabili minuscoli cretti nei fianchi, che l'utilizzatore ha comunque accettato. In tali casi, tuttavia, dalla rullatura non ci si poteva aspettare una maggiore resistenza. Passo e profilo di filettatura Con passi superiori ai 3-4 mm, i limiti di resistenza alla trazione riportati in precedenza vanno corretti al ribasso. I tipi di filetto con fianchi fortemente inclinati (ad es. 30 nella filettatura trapezoidale) andranno esaminati caso per caso. Contenuto di Si Le leghe per getti di alluminio a base di AlSi possono essere rullate se il contenuto di silicio non supera il 10%. Anche qui, tuttavia, sono noti casi in cui il contenuto di Si era pari al 12-13%. Nota: Walter Prototyp è in grado di concepire utensili speciali che, a determinate condizioni, consentono di chiudere l'incisione di rullatura. Sono noti casi in cui i clienti, per tale ragione, abbiano consentito la rullatura, contrariamente all'opinione iniziale. Profilo di filettatura con maschio standard Profilo di filettatura con maschio speciale Industria aeronautica Nell'industria aeronautica, la rullatura non è consentita. Qui vengono generalmente evitate le variazioni strutturali che si presentano con la rullatura o la saldatura. Maschiatura: Il passo del filetto P viene generato dal maschio a tagliare/a rullare. In teoria, una fresa per filettature interne è utilizzabile anche per realizzare filettature esterne; tuttavia, i filetti così generati non corrisponderanno alla normativa, poiché le filettature esterne, per ridurre al minimo l'effetto di intaglio nel nocciolo, sono arrotondate e il diametro esterno generato risulta troppo piccolo. Poiché il calibro ad anello per filettature verifica il filetto al diametro sui fianchi, la conformità dimensionale viene comunque mantenuta. Fresatura a filettare: Il passo del filetto P viene generato dal controllo CNC (programma circolare). Vite Dado

53 Informazioni tecniche Fresatura a filettare Nozioni fondamentali sui processi Nella fresatura a filettare, contrariamente alla maschiatura e alla rullatura, all'aumentare delle dimensioni del filetto la coppia necessaria aumenterà soltanto Coppia Dimensioni del filetto moderatamente. È quindi possibile realizzare filettature anche di grandi dimensioni con macchine di potenza ridotta. Maschiatura Fresatura a filettare Correzione dell'avanzamento Poiché la fresatura a filettare avviene su un percorso circolare e quindi il tagliente percorre un tragitto maggiore rispetto al centro dell'utensile, occorre distinguere fra avanzamento perimetrale e avanzamento al centro dell'utensile. Poiché l'avanzamento dell'utensile è sempre riferito al centro dell'utensile, l'avanzamento della fresa andrà ridotto. Avanzamento perimetrale (v f ) Percorso al centro (v m ) Nota: Nella fresatura a filettare di perni, i rapporti sono esattamente inversi. D = diametro nominale La fresatura a filettare è un processo produttivo estremamente sicuro. In generale si creano trucioli corti, per cui l'evacuazione del truciolo non rappresenta un problema. La fresatura a filettare, inoltre, non richiede mandrini speciali, tutti i tipi più comuni di mandrini di fresatura sono infatti utilizzabili anche per questo tipo di lavorazione. d = diametro fresa In linea generale, occorre distinguere fra due processi di fresatura fondamentali: Fresatura discorde (con filettatura destra dall'alto verso il basso) La fresatura in controrotazione viene impiegata di preferenza per la lavorazione di materiali temprati, oppure come rimedio alla filettatura conica. Fresatura concorde (con filettatura destra dal basso verso l'alto) La fresatura concorde incrementa la vita utensile e previene i segni di vibrazione dell'utensile; essa, tuttavia, favorisce la conicità dei filetti. Walter GPS esegue automaticamente tale riduzione contestualmente alla creazione del programma CNC. Anche alcuni controlli CNC riducono l'avanzamento automaticamente, per lo stesso motivo. La riduzione dell'avanzamento sul percorso circolare andrà quindi disattivato, nel programma CNC, con un apposito comando G. Comparando il tempo di ciclo calcolato da GPS con quello effettivo, si potrà capire se la macchina corregga automaticamente l'avanzamento. Consiglio pratico: Per stabilire se la macchina utensile corregga automaticamente l'avanzamento, il programma si potrà verificare all'inserimento senza profondità di taglio. Comparando il tempo di ciclo effettivo con quello rilevato da Walter GPS si potrà capire se l'avanzamento andrà adattato nel programma CNC. Nota: Walter GPS rileva automaticamente il processo appropriato per la lavorazione del caso, considerando i dettagli specifici dell'utensile e della lavorazione stessa

54 Informazioni tecniche Fresatura a filettare Nozioni fondamentali sui processi Per ridurre le forze assiali agenti sull'utensile, è possibile eseguire ripartizioni del taglio: Ripartizione assiale del taglio Nota: Con ripartizione assiale del taglio, occorrerà accertarsi che la fresa a filettare sia sempre scostata di un multiplo del passo. A causa delle forze di taglio, è normale che una fresa a filettare sul codolo venga maggiormente spostata sul codolo rispetto al tagliente anteriore. Ciò comporta il fenomeno della filettatura conica. In una fresa a filettare convenzionale, nella lavorazione dell'acciaio, per ciascun millimetro di profondità del filetto andrà prevista una conicità di circa 1/1000 mm. Tale fenomeno è anche dovuto alle forze radiali agenti sulla fresa a filettare. Profilo teorico Profilo effettivo 1 taglio 2 taglio Ripartizione radiale del taglio 3/4 1 taglio 2 taglio Vantaggi: Possibilità di ottenere una maggiore profondità del filetto Minore rischio di rottura dell'utensile Possibilità di fresatura a filettare anche con un serraggio relativamente delicato Contrasta la filettatura conica 4/4 1 taglio Fresatura in controrotazione 2 taglio Fresatura concorde Per contrastare questa legge fisica, le frese a filettare presentano già una geometria lievemente conica; in condizioni di lavorazione gravose, potrà tuttavia essere necessario rimediare con i seguenti provvedimenti: Ripartizione radiale (multipla) del taglio Esecuzione in controrotazione di tutti i tagli radiali Al termine del processo, esecuzione di un taglio a vuoto senza ulteriore avanzamento Nota: In alternativa è anche possibile impiegare frese a filettare orbitali (TMO), che generano filettature cilindriche fino al fondo del foro. I provvedimenti suddetti, pur aumentando il tempo di ciclo, sono indispensabili in alcuni casi, laddove non sia possibile garantire altrimenti la conformità dimensionale della filettatura. Soprattutto con filettature a tolleranze ridotte e con materiali di difficile lavorabilità (quali ad es. Inconel), tale conicità rappresenta un problema per la precisione dimensionale della filettatura. Svantaggi: Maggiore usura dell'utensile Maggiore tempo di produzione

55 Informazioni tecniche Fresatura a filettare Distorsione del profilo Informazioni tecniche Fresatura a filettare Programmazione CNC A causa della fresatura in diagonale nell'angolo dell'elica, il profilo di filettatura dell'utensile viene trasferito sul componen- Assenza di passo: nessuna distorsione del profilo te in modo distorto. Tale fenomeno, detto distorsione del profilo, è rappresentato intuitivamente nell'esempio di seguito. Passo P = 12: presenza di distorsione del profilo Nota: Quanto più il diametro fresa si approssimerà al diametro nominale di filettatura e quanto maggiore sarà il passo del filetto, tanto più accentuata risulterà la distorsione del profilo. Programmazione CNC con Walter GPS In linea generale, si consiglia di generare il programma CNC con Walter GPS. Ciò è senz'altro consigliabile, poiché GPS, contrariamente ai cicli macchina predefiniti, considera nei calcoli anche la stabilità dell'utensile e, in caso di sovraccarico dello stesso, prevede una Riduzione dei parametri di taglio, oppure una ripartizione radiale del taglio. Nota: È vantaggioso effettuare una ripartizione radiale del taglio con avanzamento al dente invariato, anziché selezionare un taglio e ridurre l'avanzamento al dente: se l'avanzamento al dente è troppo ridotto, infatti, il tagliente si usurerà in maniera eccessiva. Walter GPS consente, anche ad utilizzatori non esperti, di creare in semplicità e sicurezza un programma di fresatura a filettare per 7 diversi tipi di controlli. Rispetto al predecessore CCS, l'utilizzo è stato notevolmente semplificato; inoltre, il programma suggerisce automaticamente la strategia di realizzazione del filetto più economica. Ciascuna riga di programma è corredata da commenti, affinché sia sempre possibile seguire i movimenti della macchina (è possibile scegliere fra più lingue). Di seguito si riporta un esempio di programma CNC per fresatura di una filettatura interna in un controllo secondo DIN Per generare filetti conformi, andranno rispettate le seguenti regole: Filettatura metrica: Diametro fresa 2 / 3 x diametro nominale di filettatura Filettatura metrica fine: Diametro fresa 3 / 4 x diametro nominale di filettatura Esempio di distorsione del profilo con filetto M18 x 1,5 Diametro fresa a filettare in mm Scostamento sui fianchi causato da distorsione del profilo in mm 16 0, ,0167 Con frese a filettare di piccole dimensioni, sono teoricamente realizzabili filettature di qualsiasi dimensione; la durata utensile, tuttavia, si riduce all'aumentare delle dimensioni del filetto; ulteriori fattori limitanti sono la stabilità dell'utensile e la lunghezza della spoglia tagliente. Nota: Le filettature speciali e quelle con angoli dei fianchi ridotti, data la distorsione del profilo, richiedono una preliminare verifica di fattibilità tecnica

56 Informazioni tecniche Fresatura a filettare Programmazione CNC Informazioni tecniche Fresatura a filettare Modifiche Il raggio di programmazione Rprg. Il raggio di programmazione, abbreviato Rprg., rappresenta un parametro principale per l'allestimento. Il valore Rprg. viene calcolato in base al diametro sui fianchi della fresa a filettare e consente la realizzazione immediata di filetti conformi, senza necessità di avvicinarsi progressivamente al valore di correzione. Il valore Rprg. è riportato sul codolo dell'utensile e andrà inserito nella tabella utensili del controllo CNC in fase di allestimento della macchina, alla creazione del programma CNC. Il valore Rprg. è definito in modo che, utilizzandolo nel programma CNC, venga ottenuta la quota di calcolo minima per la tolleranza del filetto. Creando il programma CNC con GPS, verrà visualizzata una quota di correzione con cui si otterrà il centro di tolleranza della tolleranza del filetto selezionata. La quota di correzione andrà sottratta dal valore Rprg., dopodiché il valore Rprg. corretto andrà inserito nel controllo CNC. Man mano che l'utensile viene utilizzato, i taglienti si usurano, l'utensile stesso viene spostato più sensibilmente e i filetti si restringono. Tale usura si potrà contrastare riducendo il valore Rprg.: in tale modo, verranno nuovamente generati filetti conformi. Sono consigliati step di correzione nella misura di 0,01 mm. Negli utensili di piccole dimensioni, correggere il valore Rprg. è meno probabile rispetto a quelli di grandi dimensioni, dato l'aumento delle forze radiali e quindi il maggior rischio di rottura dell'utensile. Qualora occorra riaffilare gli utensili, si consiglia pertanto di sostituirli superato l'80% della durata utensile massima. Rappresentazione grafica Modifica Gradino svasato e gradino piano Canalini di refrigerazione sul codolo Uscite refrigerante radiali Filetti alternati Effetto Svasamento e gradino piano in un solo utensile Refrigerazione mirata, senza indebolimento della sezione utensile nella zona dei taglienti Refrigerazione mirata con filettature passanti Forze di taglio ridotte, ma tempo di lavorazione maggiore, occorrendo due rotazioni Tagliente di sbavatura Rimozione del filetto incompleto all'ingresso della filettatura, senza ulteriore ciclo di lavoro Primo profilo di filettatura prolungato anteriormente Smussatura del foro di maschiatura Fresatura del colletto Consente ripartizioni assiali del taglio; consigliabile per filetti profondi

57 Informazioni tecniche Fresatura a filettare Problemi e soluzioni Segni di vibrazione dell'utensile Ridotta vita utensile Scheggiature sui taglienti Problema Filettatura conica Rottura dell'utensile Conformità dimensionale TMO Specialisti per compiti complessi: Gli utensili della famiglia TMO rappresentano una soluzione a molti problemi: ad esempio quando occorra realizzare filetti profondi, lavorare materiali temprati o laddove le frese a filettare convenzionali genererebbero filettature coniche. Per ulteriori informazioni, vedere pagine 36 e Parametri di taglio/strategia/regolazioni f z in [mm/dente] v c in [m/min] Programmazione Rotazione concorde Controrotazione Ripartizione del taglio Raggio di progr. [Rprg.] Refrigerazione Filettatura conica: Per spiegazioni e soluzioni del problema, consultare pagine Nota: L'impiego di utensili della famiglia TMO è un'alternativa tecnicamente ottima per generare filettature cilindriche. Refrigerazione e lubrificazione: I problemi causati da refrigerazione e lubrificazione e i relativi provvedimenti sono descritti a pagina 59. Pezzo da lavorare Serraggio Diametro di preforatura Evacuazione del truciolo Lavorazione di materiali duri: Impiegare esclusivamente utensili specifici per la lavorazione di materiali duri (TMO HRC e frese a filettare Hart 10) Lavorazione possibilmente in controrotazione (vedere applicazione consigliata Walter GPS) Utensile Stabilità/Geometria Rapporto diametro/lunghezza Angolo di elica Rivestimento Precisione di concentricità Scegliere il massimo diametro di preforatura consentito In caso di problemi di cilindricità della filettatura, praticare un taglio a vuoto, oppure impiegare utensili della famiglia TMO HRC Non impiegare lubrorefrigerante, ma rimuovere i trucioli duri dal foro con aria di soffiaggio o lubrificazione minimale (MMS) Legenda: Verificare Ridurre Migliorare/Aumentare Utilizzare di preferenza

58 Informazioni tecniche Supplemento Formule Numero di giri n [min -1 ] n = Velocità di taglio v c [m/min] v c = Velocità di avanzamento v c x 1000 d 1 x d 1 x x n 1000 [min -1 ] [m/min] v f [mm/min] v f = p x n [mm/min] 112

59 Informazioni tecniche Supplemento Diametri di nocciolo per maschiatura e fresatura a filettare M Filettatura metrica regolare ISO Codice secondo DIN 13 Diametro di nocciolo per filettatura interna (mm) Diametro punta (mm) 6H min 6H max M 2 1,567 1,679 1,60 M 2,5 2,013 2,138 2,05 M 3 2,459 2,599 2,50 M 4 3,242 3,422 3,30 M 5 4,134 4,334 4,20 M 6 4,917 5,153 5,00 M 8 6,647 6,912 6,80 M 10 8,376 8,676 8,50 M 12 10,106 10,441 10,20 M 14 11,835 12,210 12,00 M 16 13,835 14,210 14,00 M 18 15,294 15,744 15,50 M 20 17,294 17,744 17,50 M 24 20,752 21,252 21,00 M 27 23,752 24,252 24,00 M 30 26,211 26,771 26,50 M 36 31,670 32,270 32,00 M 42 37,129 37,799 37,50 MF Filettatura metrica fine ISO Codice secondo DIN 13 Diametro di nocciolo per filettatura interna (mm) Diametro punta (mm) 6H min 6H max M 6 x 0,75 5,188 5,378 5,25 M 8 x 1 6,917 7,153 7,00 M 10 x 1 8,917 9,153 9,00 M 10 x 1,25 8,647 8,912 8,75 M 12 x 1 10,917 11,153 11,00 M 12 x 1,25 10,647 10,912 10,75 M 12 x 1,5 10,376 10,676 10,50 M 14 x 1,5 12,376 12,676 12,50 M 16 x ,376 14,676 14,50 M 18 x ,376 16,676 16,50 M 20 x ,376 18,676 18,50 M 22 x 1,5 20,376 20,676 20,50 UNC Filettatura grossa unificata Codice secondo ASME B 1.1 Diametro di nocciolo per filettatura interna (mm) Diametro punta (mm) 2B min 2B max N ,694 1,872 1,85 N ,156 2,385 2,35 N ,642 2,896 2,85 N ,302 3,531 3,50 N ,683 3,962 3,90 1 / ,976 5,268 5,10 5 / ,411 6,734 6,60 3 / ,805 8,164 8,00 1 / ,584 11,013 10,80 5 / ,376 13,868 13,50 3 / ,299 16,833 16,50 UNF Filettatura fine unificata Codice secondo ASME B 1.1 Diametro di nocciolo per filettatura interna (mm) Diametro punta (mm) 2B min 2B max N ,271 2,459 2,40 N ,819 3,023 2,95 N ,404 3,607 3,50 N ,962 4,166 4,10 1 / ,367 5,580 5,50 5 / ,792 7,038 6,90 3 / ,379 8,626 8,50 1 / ,326 11,618 11,50 5 / ,348 14,671 14,50 G Filettatura per tubi Codice secondo DIN EN ISO 228 Diametro di nocciolo per filettatura interna (mm) Diametro punta (mm) min max G 1 / 8 8,566 8,848 8,80 G 1 / 4 11,445 11,890 11,80 G 3 / 8 14,950 15,395 15,25 G 1 / 2 18,632 19,173 19,00 G 5 / 8 20,588 21,129 21,00 G 3 / 4 24,118 24,659 24,50 G 1 30,292 30,932 30,

60 Informazioni tecniche Supplemento Diametro di nocciolo per la rullatura Informazioni tecniche Supplemento Tabella comparativa delle durezze M Filettatura metrica regolare ISO, tolleranza 6H Codice secondo DIN 13 Diametro di nocciolo per filettatura interna secondo DIN (mm) 6H min 7H max Diametro di preforatura (mm) M 1,6 1,221-1,45 M 2 1,567 1,707 1,82 M 2,5 2,013 2,173 2,30 M 3 2,459 2,639 2,80 M 3,5 2,850 3,050 3,25 M 4 3,242 3,466 3,70 M 5 4,134 4,384 4,65 M 6 4,917 5,217 5,55 M 8 6,647 6,982 7,40 M 10 8,376 8,751 9,30 M 12 10,106 10,106 11,20 M 14 11,835 12,310 13,10 M 16 13,835 14,310 15,10 MF Filettatura metrica fine ISO, tolleranza 6H Codice secondo DIN 13 Diametro di nocciolo per filettatura interna secondo DIN (mm) 6H min 7H max Diametro di preforatura (mm) M 6 x 0,75 5,188 5,424 5,65 M 8 x 1 6,917 7,217 7,55 M 10 x 1 8,917 9,217 9,55 M 12 x 1 10,917 11,217 11,55 M 12 x 1,5 10,376 10,751 11,30 M 14 x 1,5 12,376 12,751 13,30 M 16 x ,376 14,751 15,30 Resistenza alla trazione Rm in N/mm 2 Durezza Brinell HB Durezza Rockwell HRC Durezza Vickers HV PSI

61 Informazioni tecniche Supplemento Regolazione della coppia nei mandrini per maschi Valori indicativi per la regolazione della coppia nei mandrini per maschi Conversione per altri materiali Tipo di filetto Dimensione [mm] Passo [mm] Valore di regolazione coppia per maschiatura a tagliare [Nm] Coppia di rottura per maschiatura a tagliare [Nm] Valore di regolazione coppia per rullatura [Nm] M, MF 1 0,25 0,03* 0,03 0,07* M, MF 1,2 0,25 0,07* 0,07 0,12 M, MF 1,4 0,3 0,1* 0,1 0,16 M, MF 1,6 0,35 0,15* 0,15 0,25 M, MF 1,8 0,35 0,24* 0,24 0,3 M, MF 2 0,4 0,3* 0,3 0,4 M, MF 2,5 0,45 0,5 0,6 0,6 M, MF 3 0,5 0,7 1 1 M, MF 3,5 0,6 1,2 1,6 1,5 M, MF 4 0,7 1,7 2,3 2,4 M, MF 5 0, M, MF 6 1,0 5,5 8,1 8 M, MF 8 1, M, MF 10 1, M, MF 12 1, M, MF 14 2, M, MF 16 2, M, MF 18 2, M, MF 20 2, M, MF 22 2, M, MF 24 3, M, MF 27 3, M, MF 30 3, M, MF 33 3, M, MF 36 4, M, MF 39 4,0 500 M, MF 42 4,5 700 M, MF 45 4,5 750 M, MF 48 5,0 900 M, MF 52 5, M, MF 56 5, Materiale Fattore Acciaio dolce 0,7 Acciaio 1200 N/mm 2 1,2 Acciaio 1600 N/mm 2 1,4 Acciaio inossidabile 1,3 GG/GGG 0,6 Alluminio/Rame 0,4 Leghe a base di Ti 1,1 Leghe a base di Ni 1,4 La tabella va utilizzata per la regolazione della coppia nei mandrini per maschi, qualora essi siano regolabili. Se la coppia viene regolata su valori eccessivi, vi è rischio di rottura dell'utensile; se, invece, essa è troppo ridotta, l'utensile potrà incepparsi durante la lavorazione, ma la macchina proseguirà a funzionare: se la compensazione di pressione non sarà sufficiente, l'utensile subirà danni irreparabili e anche la macchina potrebbe venire danneggiata. Presupposti per la tabella qui sopra: materiale 42CrMo4, resistenza alla trazione 1000 N/mm², profondità del filetto 1,5 x D N. Utilizzando la tabella di conversione, tali valori si potranno trasferire su altri materiali. Nel caso di dimensioni contrassegnate con *, la coppia necessaria per realizzare un filetto da 1,5 x D N di profondità supera la coppia di rottura dell'utensile. rimedio: Produzione del filetto in più cicli di lavoro

62 Annotazioni 120

63 Walter AG Derendinger Straße 53, Tübingen Postfach 2049, Tübingen Germania Walter Italia s.r.l. Via Volta, s.n.c., Cadorago - CO, Italia , [email protected] Walter (Schweiz) AG Solothurn, Svizzera +41 (0) , [email protected] Printed in Germany (11/2012) IT