Difficoltà nella lavorazione dei materiali in acciaio inossidabile
Sfide nella lavorazione dell'acciaio inossidabile
Forza di taglio e temperatura elevate
Materiali in acciaio inossidabile, come 1Cr18Ni9Ti e 2Cr13, sono noti per forze di taglio e temperature elevate grazie alla loro elevata resistenza, grande sforzo tangenziale, e significativa deformazione plastica-lavorazione dell'acciaio inossidabile. Una scarsa conduttività termica porta alla concentrazione del calore vicino al tagliente, accelerando l'usura degli utensili.
Incrudimento del lavoro
Gli acciai inossidabili austenitici e legati ad alta temperatura tendono a indurirsi durante il taglio. Questo incrudimento è significativamente maggiore rispetto ai normali acciai al carbonio, con conseguente riduzione della durata dell'utensile poiché gli utensili tagliano aree temprate.
Adesione del truciolo
Sia gli acciai inossidabili austenitici che quelli martensitici producono trucioli resistenti e temperature di taglio elevate durante la lavorazione. Ciò può causare l'adesione dei trucioli all'utensile, influenzare la finitura superficiale delle parti lavorate.
Usura accelerata degli utensili
Gli acciai inossidabili spesso contengono elementi ad alto punto di fusione e presentano un'elevata plasticità, che aumenta le temperature di taglio e accelera l'usura dell'utensile. Sono necessarie frequenti affilature e sostituzioni degli utensili, incidendo sull’efficienza produttiva e aumentando i costi.
Tecniche di lavorazione dell'acciaio inossidabile
Perforazione
La foratura dell'acciaio inossidabile può essere impegnativa a causa della scarsa conduttività termica e del modulo elastico ridotto. Materiali per utensili adeguati, parametri geometrici, e le quantità di taglio devono essere selezionate.
Materiale dello strumento
Punte da trapano realizzate in W6Mo5Cr4V2Al, W2Mo9Cr4Co8, o materiali simili sono consigliati. Anche se costoso e difficile da ottenere, questi materiali sono efficaci. Le comuni punte da trapano in acciaio ad alta velocità W18Cr4V possono soffrire di angoli del vertice inadeguati, con conseguente scarsa evacuazione del truciolo e raffreddamento insufficiente.
Geometria dello strumento
- Angolo del vertice: L'aumento dell'angolo al vertice a 135°-140° aiuta a concentrare le forze di taglio sulla punta della punta e migliora la rimozione dei trucioli.
- Bordo a scalpello: L'affilatura del bordo dello scalpello con un angolo di smusso di 47°-55° e un angolo di spoglia di 3°-5° migliora la resistenza al taglio.
- Angolo di scarico: Per accogliere l'elevato recupero elastico e l'incrudimento dell'acciaio inossidabile, è consigliabile un angolo di scarico di 12°-15°.
- Scanalature per trucioli: Scanalature truciolo sfalsate sulle superfici dei fianchi della punta agevolano l’evacuazione dei trucioli.
Importo del taglio
La scelta della giusta velocità di taglio e di avanzamento è fondamentale. Una velocità di taglio di 12-15 m/min è consigliato per ridurre la temperatura di taglio e l'usura dell'utensile. La velocità di avanzamento dovrebbe essere 0.32-0.50 mm/giro per bilanciare l'usura e la ruvidità della superficie.
Fluido da taglio
L'uso di un'emulsione come mezzo di raffreddamento aiuta a ridurre le temperature di taglio durante la foratura.
Alesatura
L'alesatura dell'acciaio inossidabile spesso richiede alesatori in metallo duro con parametri geometrici specifici diversi dagli alesatori ordinari.
Geometria dello strumento
- Numero di denti: Un numero inferiore di denti aumenta la resistenza della taglierina e previene l'intasamento dei trucioli.
- Angolo di inclinazione: Un angolo di inclinazione tipico è di 8°-12°, ma 0°-5° possono essere utilizzati per l'alesaggio ad alta velocità.
- Angolo di scarico: Tipicamente 8°-12°.
- Angolo di deflessione principale: Dipende dal tipo di foro: 15°-30° per fori passanti, 45° per fori ciechi.
- Inclinazione della lama: Aumentato a 10°-20° per una migliore rimozione del truciolo.
- Larghezza lama: Dovrebbe essere 0.1-0.15 mm.
- Conicità invertita: Alesatori più grandi dei comuni: 0,25-0,5 mm/100 mm per alesatori in metallo duro e 0.1-0.25 mm/100 mm per alesatori in acciaio rapido.
- Lunghezza parte di correzione: 65%-80% degli alesatori ordinari, con la parte cilindrica essendo 40%-50%.
Affrontando queste sfide e utilizzando tecniche appropriate, la qualità della lavorazione, ciclo produttivo, e l’efficienza in termini di costi delle parti in acciaio inossidabile può essere notevolmente migliorata.
