Stanco di bruciature sui pezzi in lavorazione? Regola questi 3 parametri della mola CBN

Le bruciature sono uno dei difetti più indesiderati nel processo di rettifica di precisione. I danni termici (superficie nera o con striature nere/azzurre) compromettono l’integrità del componente e danneggiano parti di valore. Quando si utilizzano CBN (nitruro cubico di boro) , che non solo possiedono proprietà superabrasive, ma operano anche ad alta velocità generando alte temperature; il problema si aggrava ulteriormente. Fortunatamente questo non è la norma, poiché modificando alcuni parametri per il resto del componente è possibile evitarlo del tutto.

Perché si verifica il surriscaldamento del pezzo in lavorazione

I danni termici si verificano quando il calore generato nella zona di rettifica supera la capacità di dissipazione del sistema. A causa delle temperature molto elevate durante la rettifica, viene superato il punto di transizione di fase del materiale del pezzo in lavorazione e ne viene alterata la metallurgia superficiale. Nei pezzi in acciaio ciò è evidente perché la superficie assume una struttura martensitica, mentre lo strato sottostante risulta sovratemperato, il che implica che il componente è meno duro e ha una durata inferiore.

Le mole abrasive CBN consumano meno energia specifica di rettifica rispetto alle mole abrasive convenzionali; inoltre, l’elevata conducibilità termica del CBN sottrae effettivamente calore dal pezzo in lavorazione. Tuttavia, possono comunque verificarsi bruciature se si utilizzano processi inadeguati. Per dirla senza giri di parole: di solito un pacchetto che contiene una modifica o correzione mirata risolve il problema.

Parametro 1: Velocità di rotazione della mola

Una causa frequente di bruciature è rappresentata dai difetti da bruciatura che si manifestano sul pezzo in lavorazione a causa della velocità di rotazione della mola. Una rotazione eccessivamente veloce provoca l’usura progressiva della struttura e genera calore e attrito eccessivi da parte dei grani abrasivi. Il problema può diventare serio qualora la mola CBN trattata con bombardamento elettronico sia di tipo "legame vetroso", destinata a impieghi ad alta velocità: le vibrazioni generate dal funzionamento ad alta velocità potrebbero aggravare il fenomeno.

Come regolare: Se si verificano bruciature, ridurre la velocità di rotazione della mola e i tassi di rimozione del materiale. Il tasso critico di rimozione per evitare bruciature, nel caso di una mola CBN, aumenta con il flusso conduttivo di calore verso i grani. Sembra esserci un’opportunità per dissipare il calore durante il ritardo tra l’inizio e il completamento della decelerazione. Se la decelerazione non migliora la produttività, provare a modificare il parametro successivo.

Parametro 2: Velocità di avanzamento e profondità di passata

La velocità di avanzamento e la profondità di passata sono fattori strettamente correlati e influenzano sia le sollecitazioni meccaniche indotte dalla rettifica sul materiale, sia il calore generato all’interno del materiale. Se la profondità di passata è eccessiva o la velocità di avanzamento troppo elevata, la mola non riesce a rimuovere efficacemente i trucioli né a raffreddare adeguatamente. Dal punto di vista meccanico, inoltre, una profondità di passata eccessiva può causare problemi: le bruciature possono manifestarsi sul pezzo finito dopo la rettifica grossa, qualora il sovrappiù lasciato per la rettifica di finitura sia troppo ridotto per rimuovere lo strato bruciato.

Come regolare: Ridurre gradualmente la quantità di materiale da alimentare e tagliare, in modo da evitare bruciature. Con una profondità di taglio leggera, il carico termico nella zona di rettifica è inferiore. In alcune applicazioni, la velocità di avanzamento può essere ridotta rispetto al pezzo in lavorazione, mantenendo invariata la profondità di taglio; ciò potrebbe ulteriormente ottimizzare il processo di taglio ed evitare surriscaldamenti. I risultati di uno studio precedente hanno dimostrato che la velocità della mola e la profondità di taglio influenzano in modo significativo le risposte della forza di rettifica.

Parametro 3: Specifiche della mola

Se la mola non è specificata per l’applicazione prevista, il problema potrebbe risiedere nella mola CBN stessa. Il tipo di legante, le dimensioni e la durezza della mola, nonché la granulometria, influiscono tutti sulla capacità della mola di operare in un’area ad alta temperatura. Se la mola è troppo dura o ha una grana troppo fine, l’usura avviene lentamente, ma genera maggiore calore. Una bassa porosità riduce il flusso del refrigerante nella zona di rettifica. Inoltre, lo stato della mola non deve essere trascurato: se la mola è male dressata o presenta materiale residuo sulla sua superficie, i pori si otturano e la mola non taglia più, ma strofina la superficie generando attrito e calore.

Come regolare: Provare a utilizzare un abrasivo con grana più grossolana o maggiore porosità — ciò dovrebbe consentire al refrigerante di attraversare il materiale con maggiore efficacia. Con scanalature poco profonde, le scanalature elicoidali si sono dimostrate particolarmente efficaci nel migliorare il flusso del refrigerante e ridurre il surriscaldamento. Assicurarsi che la mola venga affilata regolarmente e che i parametri di affilatura siano adeguati. Alcuni produttori hanno ottenuto risultati positivi anche impiegando materiali innovativi, come mole CBN infuse con nanotubi di carbonio (CNT), ottenendo una riduzione del surriscaldamento del materiale e un aumento significativo della quantità di materiale asportato.

Quando Chiedere Aiuto

Se, dopo aver modificato velocità, avanzamento, profondità di passata e tipo di mola, il surriscaldamento persiste, il problema potrebbe non risiedere nella configurazione finale. Verificare la pressione e il flusso del refrigerante, la rigidità della macchina e il fissaggio dei pezzi in lavorazione, poiché anomalie in questi fattori possono causare danni termici.

REZZ offre prodotti personalizzati di mole abrasive in grado di evitare con successo il surriscaldamento in varie applicazioni. Le nostre mole sono progettate secondo le specifiche più elevate possibili, adatte al vostro pezzo in lavorazione, alle condizioni di rettifica e finalizzate a ridurre al minimo il calore generato nonché a prolungare la vita utile della mola. Se la rettifica rappresenta un problema per voi, chiamateci: troveremo insieme una soluzione che funzioni per voi.