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Gli acciai per utensili utilizzati per gli stampi nelle industrie moderne, come lo stampaggio a iniezione, la pressofusione, la stampatura e la forgiatura, richiedono sia durezza sia resistenza all’usura per far fronte alle esigenze rigorose del loro impiego. Dopo il trattamento termico, gli acciai per utensili impiegati nella costruzione di stampi raggiungono generalmente una durezza compresa tra 58 e 62 HRC, rendendoli resistenti all’usura ma difficili da lavorare. Le sfide legate alla rettifica efficiente di acciai per utensili temprati, mantenendo tolleranze strette e finiture superficiali accurate, rappresentano da sempre problemi ricorrenti per i costruttori di stampi. Le normali mole in ossido di alluminio utilizzate per questa applicazione si consumano rapidamente, generano maggiore calore e spesso richiedono numerose operazioni di trafilatura. Le mole in nitruro cubico di boro (CBN) della Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. offrono effettivamente soluzioni efficaci sia per le operazioni di sgrossatura sia per quelle di finitura su acciai per utensili temprati.
Sgrossatura di acciai per utensili temprati con CBN: alta rimozione di materiale
Le operazioni di sgrossatura su stampi temprati mirano principalmente a rimuovere la maggior quantità possibile di materiale nel minor tempo possibile, limitando al minimo qualsiasi danno termico sul pezzo in lavorazione. Sotto carichi elevati, le mole ordinarie si usurano e si smussano rapidamente a causa delle elevate forze abrasive nella zona di contatto, provocando un sovraccarico delle mole, un elevato assorbimento di potenza del mandrino e, in definitiva, bruciature superficiali o condizioni di ri-tempra sul pezzo in lavorazione.
La durezza intrinseca unica del CBN (seconda solo a quella del diamante) garantisce che gli abrasivi in CBN possano mantenere la loro affilatura anche in condizioni di sgrossatura particolarmente impegnative. Le mole Ruizuan con legame metallico in CBN sono specificamente progettate per operazioni di rettifica ad alto tasso di asportazione di materiale su pezzi in acciaio per utensili temprati fino a 65 HRC. Ciò significa che il legame metallico fissa efficacemente i granuli di CBN estremamente duri, consentendo loro di tagliare anziché strisciare sulla superficie. Si riducono così le forze e la potenza richieste, mentre viene dissipato significativamente più calore dall’area di taglio rispetto a quello generato. Per la tipica quantità di materiale asportato (0,5–1,0 mm), le mole Ruizuan in CBN completano questo compito in circa la metà del tempo necessario alle mole abrasive convenzionali.
Operazioni di finitura: ottenimento di finiture superficiali a specchio
Il requisito finale di finitura superficiale sulle cavità degli stampi, tipicamente Ra 0,2–0,4 µm o più fine con una tolleranza stretta di 0,005 mm, non può essere effettivamente raggiunto in tempi ragionevoli con abrasivi convenzionali, che richiedono numerose operazioni di dressing per mantenere la forma e il profilo desiderati su ampie superfici di lavoro.
Le mole Ruizuan con legante resinoso e grana di CBN fine (B91, B76, B64) offrono una finitura speculare superiore su acciai da utensile temprati. L’azione di taglio morbida del legante resinoso produce finiture superficiali eccellenti riducendo contemporaneamente le sollecitazioni superficiali e i danni sottosuperficiali. Grazie alle caratteristiche costanti di usura dell’abrasivo CBN, la finitura superficiale può essere mantenuta relativamente costante su ampie aree superficiali nel corso dello stesso ciclo di dressing. La struttura stabile del legante consente operazioni di finitura prolungate. Nella rettifica finale reale di stampi, le mole Ruizuan in CBN hanno ripetutamente ottenuto una finitura Ra 0,2 µm senza richiedere operazioni secondarie di lucidatura.
Stabilità termica e protezione dell’integrità superficiale
Gli stampi in acciaio per utensili sono estremamente sensibili ai danni termici durante la rettifica. Il calore generato può causare bruciature superficiali, rinvenimento, ritempratura e tensioni residue di trazione. Queste anomalie possono influenzare negativamente la durata degli stampi, provocando fratture e usura.
L'elevatissima conducibilità termica (1300 W/m·K) del CBN dissipa rapidamente il calore di rettifica dalla superficie del pezzo lavorato verso il corpo della mola e il liquido di raffreddamento. Gli abrasivi convenzionali trattengono il calore sulla superficie del pezzo lavorato anziché trasferirlo. Zhengzhou Ruizuan seleziona con cura la granulometria, la concentrazione e il tipo di legante delle mole in CBN per ridurre efficacemente la generazione di calore. Grazie alle mole in CBN Ruizuan, anche gli acciai per utensili più sensibili possono essere rettificati senza alcun rischio di danni termici; in alcuni casi è persino possibile generare favorevoli tensioni residue di compressione per migliorare la resistenza a fatica dello stampo.
Rendimento economico e incremento della produttività
Rispetto alle mole standard in ossido di alluminio e carburo di silicio, le mole CBN hanno un prezzo iniziale più elevato, ma il costo totale per la rettifica di stampi in acciaio temprato è significativamente inferiore. Una mola CBN Ruizuan può rettificare migliaia di componenti per stampi, mentre le mole ordinarie ne producono solo alcune centinaia. Anche le operazioni di troncatura sono notevolmente ridotte, consentendo al costruttore di stampi di risparmiare tempo considerevole per la produzione effettiva. Si riferisce che la sostituzione con mole CBN Ruizuan in un’officina per stampi ha ridotto i costi complessivi di rettifica di due terzi, aumentando nel contempo la produttività del 40% e riducendo di oltre il 50% la percentuale di scarti (causati da danni termici). Ciò rappresenta un ROI davvero straordinario.
Sintesi
Gli acciai per utensili temprati effettivamente utilizzati negli stampi richiedono sia produttività che precisione nelle operazioni di rettifica. Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. fornisce mole in CBN legate con metallo per la sgrossatura di acciai per utensili temprati e mole in CBN legate con resina per applicazioni di rettifica ad alta finitura, garantendo stabilità termica, lunga vita utile della mola, riduzione dei costi e ottima qualità del pezzo. Con una reputazione consolidata dal 2014, Ruizuan offre effettivamente soluzioni personalizzate in CBN certificate CE, SGS, TUV e ISO 9001. Contattate Ruizuan per una consulenza sulle vostre esigenze di rettifica di stampi e provate le nostre efficaci mole in CBN per acciai per utensili.