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Il carburo, uno dei materiali fondamentali per gli utensili da taglio nella produzione moderna, presenta vantaggi quali elevata durezza e buona resistenza all’usura. Tuttavia, a causa delle caratteristiche intrinseche dei materiali in carburo – come alta fragilità, bassa conducibilità termica ed elevata proprietà abrasiva – la loro rettifica efficace è diventata una questione significativa nel settore degli utensili. Ruote da Grinding con Diamante sono la scelta alternativa unica per questo scopo, in quanto possono garantire un’eccellente finitura superficiale e una forma precisa dell’utensile. REZZ è produttore specializzato di mole abrasive dal 2014, fornendo soluzioni personalizzate di mole diamantate per la produzione di utensili in carburo.
Perché il diamante è essenziale per la rettifica del carburo
Il carburo (così chiamato informalmente) contiene spesso particelle di carburo tenute insieme da cobalto ed è uno dei materiali più resistenti al graffio impiegati nella produzione industriale. Il suo elevato grado di durezza – generalmente compreso tra 86 e 93 HRA – lo rende molto resistente all’usura, ma estremamente difficile da tagliare o lavorare. Le mole abrasive standard non riescono a incidere il carburo: è necessaria una mola diamantata.
Altri abrasivi perderanno rapidamente il loro tagliente con l’usura, mentre le mole diamantate non presentano questo problema. Il rapporto di rettifica (quantità di materiale del pezzo lavorato rimosso divisa per la quantità di mola consumata) delle mole diamantate nell’applicazione su carburo è nettamente superiore a quello di qualsiasi altro materiale abrasivo. L’elevata conducibilità termica associata al diamante disperde il calore dalla zona di rettifica, evitando così un surriscaldamento eccessivo del carburo.
Selezione della mola: legante in resina vs. legante metallico vs. legante vetrificato
Scegliere il sistema di legante appropriato. Una specifica operazione di rettifica richiede un legante diverso per ottenere prestazioni ottimali.
Mole con legante in resina utilizzate nella maggior parte dei casi nella rettifica del carburo; il legante è poco compatto e consente, in una certa misura, una proprietà di autotempra; sono più adatte per pezzi che non richiedono ripetute operazioni di rettifica; le mole diamantate con legante in resina hanno una minore resistenza al calore rispetto alle mole diamantate con legante metallico. Inoltre, non funzionano bene con alcuni particolari fluidi di rettifica.
Mole con legante metallico sono comunemente utilizzati nella rettifica industriale di carburo, dove la durata è fondamentale. Le mole a legame metallico tendono ad essere meno autorigeneranti e richiedono una dressatura più frequente.
Mole a legame vetroso sono progettate per offrire maggiore resistenza rispetto a quelle a legame metallico, con una porosità superiore, simile a quella delle mole a legame resinoso, in modo da consentire una distribuzione più efficace del refrigerante. Queste mole rappresentano la scelta ottimale per la rettifica di geometrie complesse negli utensili in carburo, quando la forma è un fattore critico. Contengono il 50% di abrasivo, garantendo una vita utile superiore rispetto a quella delle mole resinoso.
Dressatura e manutenzione per prestazioni ottimali
La rettifica di utensili in carburo richiede cure specifiche, in particolare una dressatura adeguata quando si utilizzano mole diamantate. È necessario prestare particolare attenzione alla dressatura della mola, al fine di garantire un corretto affilamento degli abrasivi e un profilo preciso della mola stessa, cercando nel contempo di contenere al massimo i costi legati al diamante, materiale particolarmente costoso.
Dressatori diamantati rotativi costituiti da un rullo impregnato di diamante che sfrega contro la mola per esporre i punti taglienti e ricondurre la mola alla forma corretta; sono il metodo di affilatura più comune per le mole diamantate utilizzate nella rettifica di carburo. L’impiego di dispositivi di ricondizionamento con controllo del freno consente di eseguire contemporaneamente ricondizionamento e affilatura, riducendo al minimo il numero di operazioni del processo. La velocità ottimale di affilatura varia in base a ciascuna applicazione e alle dimensioni della mola; tuttavia, un’affilatura eccessiva riduce la durata della mola diamantata, mentre un’affilatura insufficiente comporta pressioni di rettifica maggiori e danni all’utensile. La quantità di ricondizionamento/affilatura deve essere stabilita mediante un programma di affilatura ben definito per ciascuna categoria di mola. Si raccomanda di tenere un registro aggiornato del programma di affilatura per ogni mola.
Parametri di rettifica per qualità del tagliente e durata dell’utensile
Nella rettifica del carburo, la qualità del tagliente e la durata dell’utensile sono fortemente influenzate dai parametri di rettifica. La scelta corretta di tali parametri può evitare l’insorgere di scheggiature e danni termici, nonché prolungare la vita utile dell’utensile.
Anche la velocità della mola può influire negativamente sulla durata dell’utensile. Velocità del mandrino molto basse richiedono generalmente una forza maggiore sull’utensile o, in alternativa, riducono le velocità di asportazione del materiale. Al contrario, una velocità eccessivamente elevata provoca il surriscaldamento delle superfici di taglio in carburo, causando danni termici; d’altra parte, velocità del mandrino molto basse riducono al minimo l’asportazione del materiale. Oggi, la maggior parte delle moderne affilatrici per utensili in carburo funziona a elevate velocità, al fine di asportare la massima quantità possibile di materiale, limitando al contempo il surriscaldamento eccessivo nel punto di contatto tra mola e utensile.
La velocità di avanzamento e la profondità di taglio sono parametri fondamentali. Tagli profondi possono causare scheggiature e danni termici, specialmente quando si utilizzano leghe di carburo con basso contenuto di cobalto. Esperimenti riportati hanno dimostrato che l’assistenza mediante vibrazione ultrasonica migliora la rettifica dei bordi. Le forze di rettifica e i danni termici risultano ridotti grazie all’assistenza della vibrazione ultrasonica.
L’erogazione del refrigerante avviene tramite un getto ad alta pressione, opportunamente diretto, per mantenere fresca la zona di rettifica e rimuovere le particelle di carburo dalla mola, garantendo un taglio efficiente. Per le mole CBN, l’ugello del refrigerante è progettato per indirizzare il fluido nella zona di rettifica in modo da farlo penetrare attraverso lo scudo d’aria che circonda la mola quando questa ruota a elevate velocità angolari.
Conclusione
La necessità di mole abrasive efficaci ed economiche è particolarmente evidente nella produzione di utensili in carburo. Poiché per garantire una lunga durata degli utensili sono richiesti taglienti affilati, i progettisti di inserti in carburo ricorrono a mole diamantate come alternativa superiore tra gli abrasivi. È fondamentale utilizzare il tipo di legante corretto, applicare una preparazione efficace della mola (dressatura e affilatura) e impostare condizioni di rettifica adeguate, al fine di mantenere la qualità ottimale e massimizzare la durata della mola.
REZZ offre un’ampia gamma completa di mole diamantate specializzate per il settore degli utensili in carburo. Contattateci per saperne di più sulle nostre soluzioni di rettifica.