Perché il rivestimento è così importante
Due frese con lo stesso substrato in metallo duro e la stessa geometria possono offrire durate molto diverse sullo stesso materiale solo perché hanno rivestimenti diversi. Il rivestimento è uno strato sottile che protegge il tagliente da calore, usura e adesione del truciolo. Il rivestimento giusto permette velocità di taglio più alte e una maggiore durata dell’utensile; quello sbagliato porta pochi vantaggi e, in alcuni materiali, può persino favorire il tagliente di riporto.
La maggior parte dei rivestimenti per frese, punte e alesatori in metallo duro viene applicata con processo PVD (deposizione fisica da vapore). Lo spessore è di pochi micron, quindi l’affilatura del tagliente resta in gran parte invariata. C’è però un punto da tenere presente: il rivestimento non compensa una geometria sbagliata o parametri di taglio inadatti. Prima si scelgono il tipo di utensile e la geometria, poi il rivestimento.
Come leggere lo schema
Nello schema all’inizio dell’articolo le righe sono i rivestimenti e le colonne i gruppi di materiali secondo ISO 513: P (acciaio), M (acciaio inossidabile), K (ghisa), N (alluminio e metalli non ferrosi), S (titanio e superleghe resistenti al calore) e H (acciaio temprato). Il cerchio pieno indica la tipica prima scelta, l’anello un’opzione utilizzabile e il trattino una combinazione generalmente sconsigliata. La riga Ø rappresenta gli utensili non rivestiti. Lo schema è un orientamento generale; la scelta finale va fatta in base al catalogo del produttore e alle reali condizioni di lavorazione.
AlTiN: il tuttofare resistente al calore
Grazie all’elevato contenuto di alluminio, l’AlTiN (nitruro di alluminio e titanio) forma durante il taglio uno strato protettivo di ossido di alluminio sulla superficie. Questo strato tiene il calore lontano dall’utensile; per questo l’AlTiN dà buoni risultati ad alte velocità di taglio e nella lavorazione a secco o con minima quantità di lubrificante. È una scelta diffusa per acciai al carbonio, acciai legati e ghisa. Non è consigliato per l’alluminio: l’alluminio del rivestimento ha affinità chimica con il pezzo e può aumentare il tagliente di riporto.
AlCrN: tenacità e resistenza all’usura
L’AlCrN (nitruro di alluminio e cromo) unisce un’elevata resistenza all’ossidazione a buona tenacità e resistenza all’usura. Si comporta in modo equilibrato nei tagli interrotti, nelle lavorazioni soggette a vibrazioni e con refrigerante. Per questo è molto usato su acciaio, acciaio inossidabile e ghisa, oltre che sulle leghe di titanio. È un buon punto di partenza per la sgrossatura e per utensili universali che devono coprire un’ampia gamma di materiali.
TiSiN: acciaio temprato e stampi
Il TiSiN (nitruro di titanio e silicio) raggiunge una durezza molto elevata grazie alla sua struttura nanocomposita. Dà il meglio nella fresatura di acciai temprati, nella costruzione di stampi e nella finitura ad alta velocità. Il rovescio della medaglia è che tollera gli urti meno dell’AlCrN, quindi lavora al meglio con un serraggio sicuro, runout ridotto e una macchina rigida.
DLC e utensili non rivestiti: alluminio e metalli non ferrosi
Nell’alluminio il problema principale non è l’usura, ma l’adesione del truciolo al tagliente. Il basso coefficiente d’attrito del DLC (carbonio simil-diamante) riduce questa adesione e dà buoni risultati su alluminio, leghe di rame e plastiche. Il DLC non è adatto ai materiali ferrosi, perché ad alte temperature il carbonio diffonde nel ferro. Un’altra opzione comune per l’alluminio è una fresa in metallo duro non rivestita con tagliente affilato e gole lucidate.
Scelta rapida per materiale
- Acciaio (P): AlTiN o AlCrN.
- Acciaio inossidabile (M): AlCrN; contano tenacità e resistenza all’adesione.
- Ghisa (K): AlTiN o AlCrN.
- Alluminio e non ferrosi (N): DLC o utensile non rivestito con gole lucidate.
- Titanio e superleghe (S): per lo più AlCrN, con bassa velocità di taglio e abbondante refrigerante.
- Acciaio temprato (H): TiSiN.
Rivestimento e parametri di taglio
Il rivestimento consente all’utensile di lavorare a temperature più alte, ma non autorizza ad aumentare a piacere la velocità di taglio. Prendete i valori iniziali dal catalogo per il vostro gruppo di materiale e regolateli osservando il tipo di usura. Un’usura rapida sul fianco indica spesso una velocità di taglio eccessiva, mentre le scheggiature del tagliente possono indicare avanzamento eccessivo, vibrazioni o runout. Per calcolare rapidamente giri e avanzamento usate il nostro calcolatore dei parametri di taglio.
Nuovo rivestimento dopo la riaffilatura
Quando un utensile in metallo duro viene riaffilato, il rivestimento viene rimosso dalle superfici rettificate e il metallo duro resta scoperto. La zona non rivestita non offre le prestazioni dell’utensile nuovo. Per questo una riaffilatura professionale deve riportare la geometria alle quote originali e comprendere poi la preparazione del tagliente e un nuovo rivestimento. Un arrotondamento controllato del tagliente prima del rivestimento migliora l’adesione dello strato sul filo; ne abbiamo parlato nell’articolo sulla preparazione del tagliente con Drag Finish.
A seconda della serie, le frese, le punte e gli alesatori in metallo duro Geppetto sono disponibili con rivestimento AlTiN, AlCrN o TiSiN oppure non rivestiti; trovate le serie nella pagina prodotti. Il nostro servizio di riaffilatura offre nuovi rivestimenti AlTiN, TiSiN, AlCrN e DLC.
Conclusione
La scelta del rivestimento parte dal materiale del pezzo: AlTiN o AlCrN per acciaio e ghisa, AlCrN per inox e titanio, TiSiN per acciaio temprato e DLC o utensile non rivestito per l’alluminio sono buoni punti di partenza. Se volete definire con noi l’utensile e il rivestimento giusti per la vostra applicazione, contattateci: telefono +90 216 394 41 10, WhatsApp +90 537 777 96 44, e-mail info@geppetto-tr.com.
