LEGHE DI TITANIO : IL PUNTO DI VISTA DELL’UTENSILE

Le leghe di titanio rientrano nella famiglia dei materiali di difficile lavorabilità ma la possibile difficoltà è una di quelle sfide che piacciono alla tecnologia meccanica. Di fatto il titanio può comunque essere lavorato, e lavorato in maniera efficiente, ma occorre prendere in considerazione l’intero processo produttivo dato, un singolo elemento “non a posto” può compromettere l’intero processo: la chiave sta nell’equilibrio!
«Le aziende manifatturiere chiedono di avere un processo produttivo il più possibile stabile, in grado di assicurare un processo costante e ripetibile, sia in termini di qualità costruttiva sia di ciclo utensile. – spiega Simone Pepe, responsabile di prodotto, Direzione tecnica, Ridix – L’obiettivo deve essere quello di fornire utensili performanti, e che lo siano in modo continuo e ripetitivo».

Un interesse a tutto tondo

Le leghe di titanio continuano ad essere particolarmente attrattive, e lo sono sia per quanto riguarda i processi produttivi sottrattivi che quelli additivi. Se la tecnologia additiva offre grande flessibilità, motivo per cui qualcuno aveva avanzato l’ipotesi del pronto decadimento del sottrattivo per le leghe di titanio, i fatti hanno disatteso questa teoria. «Ci sono tutta una serie di componenti che vengono prodotti anche in quantità importanti, con lotti significativi, e questo è il mondo del sottrattivo. Inoltre, non va dimenticata la lavorazione di ripresa sui pezzi prodotti in additive: la componente della lavorazione meccanica, ad oggi, è ancora fondamentale. – chiarisce Pepe – Se pensiamo al comparto del dentale, l’additive è entrato in maniera importante, ma la rilavorazione è quasi d’obbligo».

Parlando di frese ….

Le frese per la lavorazione delle leghe di titanio sono oggi presenti in molti cataloghi, ma c’è un prodotto nuovo, non ancora largamente diffuso, che presenta dei punti di forza interessanti, ed è DIXI COOL+. In realtà non si tratta di una “innovazione” ma piuttosto di una “evoluzione” che parte da una ricerca su come poter sfruttare in maniera ottimale il lubrorefrigerante nelle microlavorazioni. Già da molti anni si utilizzano utensili con adduzione interna, quindi con fori di diametro abbastanza piccolo, sulle punte delle frese sopra i 5mm. La difficoltà però si presenta su utensili piccoli, quindi per frese con piccoli diametri, e, in particolare, per le lavorazioni di materiali difficili. Simone Pepe spiega che «Più l’utensile è piccolo, più la velocità di rotazione tende a crescere.

Perciò, quando si utilizzano i lubrorefrigeranti esterni alle lavorazioni, si hanno due problemi principali: pur “bagnando” vistosamente, ma non si va a toccare la parte di contatto utensile/pezzo in lavorazione. Inoltre, le alte velocità tendono a spingere verso l’esterno i liquidi, motivo per cui il lubrorefrigerante non viene sfruttato attivamente e questo è un grosso problema. Infatti gli utensili multitagliente sviluppano tantissimo calore, con un considerevole aumento dell’usura, andando a rendere la lavorazione meno stabile. Oggi si sta sempre più andando verso le lavorazioni non presidiate e la possibile instabilità del processo può generare un serio danno».

…Arrivando a DIXI COOL+

Dixi-Polytool è un’azienda Svizzera che vanta più di 75 anni di esperienza nella produzione di micro- utensili da taglio in metallo duro integrale. Dietro alla produzione degli utensili c’è un reparto di ricerca e sviluppo, che studia continuamente nuove soluzioni : l’evoluzione non viene sviluppata solo sulle caratteristiche dell’utensile, ma anche sugli elementi esterni che possono influenzare la lavorazione, a partire dall’utilizzo del lubrorefrigerante. Infatti l’ultimo concetto sviluppato da DIXI va in questa direzione: è DIXI Cool+.

Partendo dalle stesse geometrie di utensili già sviluppate per la lavorazione di Titanio, Inox e leghe speciali, si aggiunge un sistema di refrigerazione orientata e accelerata, che porta notevoli miglioramenti delle performance di lavorazione, in termini di qualità, volume truciolo e durata dell’utensile. «Interessante, quasi un aneddoto, l’intuizione che ha portato allo sviluppo di DIXI COOL+, che coinvolge un ragazzo del team R&D: guardando la vicina che bagnava il prato, nota che, per aumentare la pressione dell’acqua, con un dito chiude parzialmente il tubo dell’acqua. Da qui l’idea di creare un utensile, senza lavorare sulla geometria, ma creando dei canali multipli di adduzione: una barra con diametro più grande, con più canali di refrigerazione e, nella parte frontale, a ridosso del tagliente, porre una boccola, oggi brevetto DIXI, per accelerare il fluido e orientarlo precisamente dove l’utensile lavora. – racconta Simone Pepe – A partire dal diametro 0.3 si riescono ad avere utensili con refrigerazione interna, rispondendo alle esigenze della fresatura, la lavorazione più variabile e complessa. È stato sviluppato quindi un prodotto partendo da 4 geometrie di utensili già a catalogo senza refrigerazione, ed è stato applicato il concetto DIXI COOL+. Si sono visti risultati molti importanti, sia a livello di truciolo asportato sia di qualità del taglio, dato che riducendo le forze di taglio in sede di lavorazione, l’utensile fa meno fatica e le temperature sono più basse. Anche l’evacuazione di truciolo migliora notevolmente, aiutata dalla pressione del lubrorefrigerante che, fra l’altro, aiuta a pulire molto bene le superfici lavorate».