Utensili
UNA LINEA INNOVATIVA
01/03/2018

Il quartier generale del costruttore di utensili Mikron Tool SA Agno è in via Campagna 1 ad Agno, in Svizzera.

Il produttore svizzero Mikron Tool SA Agno ha recentemente presentato al mercato un ampliamento della propria linea di utensili CrazyDrill Cool, in particolare con una linea di frese per materiali difficili e di punte per forature profonde.

di Bruno Aleda

Mikron Tool SA Agno (www.mikrontool.com) opera dal 1998 nel settore dell’asportazione truciolo offrendo utensili in metallo duro di alta qualità per l’industria metallurgica. L’attuale programma di produzione comprende punte, frese, alesatori, utensili per smusso e sbavatura e speciali, eseguiti su richiesta del cliente, in una gamma di diametri da 0,1 a 32 mm. I comparti principali a cui si rivolge la serie di utensili Mikron Tool sono: costruzione macchine in generale, industria automobilistica, industria aerospaziale, industria orologiaia, industria medicale, costruzione stampi e utensileria, strumenti per scrittura e rubinetteria.

La storia dell’azienda, come detto, inizia nel 1998: la nuova società indipendente nasce infatti dalla Divisione utensili del noto costruttore di transfer Mikron SA Agno. L’avventura parte con 30 collaboratori. Alla sede principale, ubicata in Svizzera, si affiancano nel 2002 il sito produttivo di Rottweil, in Germania, e nel 2005 la rete di vendita degli Stati Uniti, ubicata a Monroe. Oggi, Mikron Tool conta 139 collaboratori suddivisi nelle tre sedi e assicura una presenza in numerosi altri mercati tramite rappresentanti locali. All’interno del Gruppo Mikron, la società è parte della Divisione “Machining” e fornisce al produttore di macchine transfer non solo utensili da taglio di alta qualità, ma anche il know how necessario e le competenze proprie nel campo dell’asportazione truciolo, elemento fondamentale nello sviluppo di nuove macchine.

INNOVAZIONE E SERVIZIO AL CLIENTE

Prodotti innovativi e un servizio dedicato sono i pilastri su cui Mikron Tool ha fondato la propria crescita. Il marchio è infatti riconosciuto in tutto il mondo come sinonimo d’eccellenza nella produzione di utensileria di qualità. L’azienda si occupa quotidianamente di sviluppo, produzione e consegna di utensileria ad altissima precisione, ma non è tutto. Mikron Tool assicura anche una vasta gamma di servizi che ruotano attorno al “cuore” della produzione – l’utensile –, iniziando, ad esempio, dalla definizione del prodotto adatto al processo di foratura richiesto fino alle prove pratiche e alla misurazione del pezzo da lavorare. Il team di Mikron Tool SA Agno, su richiesta, riaffila inoltre ogni tipologia di utensili da taglio. La società opera a stretto contatto con i propri clienti, fattore culturale che in Mikron Tool è ritenuto della massima importanza. La fiducia acquisita dal cliente è ritenuta un elemento indispensabile al fine di operare insieme con uno scambio continuo di esperienze che arricchiscono entrambe le parti. Produzione dell’utensile, attenzione al ciclo produttivo e ottimizzazione del processo sono fasi di un’ingegnerizzazione che assicura le migliori garanzie all’utente Mikron Tool.

Il portafoglio della Casa svizzera consiste in utensili da taglio rotativi in metallo duro di massima qualità, destinati soprattutto all’industria metallurgica, e comprende punte, frese, alesatori e frese per smusso e sbavatura nei diametri da 0,1 a 32 mm. Gran parte degli utensili sono soluzioni prodotte su specifiche del cliente. In base alle esigenze, gli utensili sono poi rivestiti e offerti con sistema di raffreddamento integrato. Tutta la gamma di utensili Mikron Tool assicura un alto grado di precisione e si presta per lavorazioni su materiali difficili, garantendo lunga durata nel tempo. L’utente può approvvigionare la propria fabbrica con utensili dal prezzo rapporto/prestazioni ottimale, anche se nella fase di trattativa, dicono in Mikron Tool, non è tanto il prezzo dell’utensile al centro, ma il costo del pezzo da produrre.

FRESATURA IN PRIMO PIANO

La nuova gamma di frese per finitura prevede diverse lunghezze, fino a una profondità massima di 5xd, con lunghezza massima del tagliente di 4,5xd. I diametri disponibili vanno da 1 a 8 mm.

Grazie al programma CrazyMill Cool, Mikron Tool opera dal 2013 attivamente anche nel settore fresatura. Alla EMO di Hannover, la società ha presentato frese cilindriche e toriche nei diametri da 0,3 a 6 mm, utensili sviluppati in particolare per la fresatura di cave e tasche e per contornature, una linea che verrà ampliata nel tempo con altre tipologie, con differenti geometrie. Il focus? La lavorazione di materiali difficili da trattare. “La produzione di utensili per le lavorazioni su materiali difficili da trattare sarà al centro dello sviluppo anche nel prossimo futuro, in quanto”, dicono in Mikron Tool, “è un campo dalle grandi potenzialità, particolarmente per comparti industriali che hanno esigenze elevate quali l’industria medicale o quella aerospaziale, dove qualità e precisione, ma anche una lavorazione economica e con processo sicuro, giocano un ruolo preponderante”.

Ad Hannover si è aggiunto un nuovo “membro della famiglia” CrazyMill Cool: una fresa di finitura a quattro denti, con sistema di raffreddamento integrato nel gambo, disponibile nei diametri da 1 a 8 mm, per una profondità di fresatura fino a 5xd. La fresa è adatta alla lavorazione di tutti i metalli con una durezza fino a 54 HRc, anche se il focus, nello sviluppo dell’utensile, è stato rivolto agli acciai inossidabili, titanio, leghe resistenti al calore, a base nickel, e leghe di cromo-cobalto. Non ci si deve dunque stupire se la fresa convince, con massime prestazioni, proprio su questi materiali.

Tutte le caratteristiche di questa fresa hanno come obiettivo il raggiungimento di un’alta prestazione in fresatura e di un’elevata qualità di superficie. A causa della cattiva conducibilità termica dei materiali inossidabili e resistenti al calore, il surriscaldamento dei taglienti deve essere evitato. Diversi sono i fattori che contribuiscono al risultato. Nella lavorazione di acciai inossidabili e resistenti al calore, ad esempio, il calore stesso va tenuto sotto controllo, se non può essere assorbito e condotto via tramite il materiale lavorato e i trucioli. Negli utensili di fresatura di Mikron Tool questo compito è affidato a 3/5 canali di lubrificazione integrati nel gambo. Essi dirigono un massiccio getto di refrigerante direttamente nella zona di fresatura, indipendentemente dalla posizione ed eventuali punti di collisione. L’utensile viene così alimentato ininterrottamente con il refrigerante e non rischia un surriscaldamento, permettendo di lavorare, contemporaneamente, con elevate velocità di taglio, avanzamento e profondità ap. Il risultato? Un alto volume di materiale asportato e, nello stesso tempo, una lunga durata dell’utensile.

Un ulteriore vantaggio è la continua evacuazione dei trucioli dalla zona di fresatura, fattore che evita una ripetuta spezzatura dei trucioli e, quindi, lesioni della superficie fresata. Questo fattore, insieme alla geometria adatta, consentono di raggiungere la massima qualità della superficie lavorata. Tutta la geometria è orientata al raggiungimento di una qualità di superficie perfetta. Da una parte figura l’angolo dell’elica di 30° nelle versioni corte, dall’altra parte un incremento progressivo da 30° a 40° nelle versioni lunghe. Per tutte e due le varianti, il passaggio di 30° dal raggio alla parte cilindrica risulta ottimale per un’alta stabilità degli spigoli e per una fresatura con taglio dolce e senza vibrazioni.

 

Una geometria complessa garantisce alla fresa di finitura a quattro denti la massima qualità di superficie. Un fattore di “importanza vitale” per esempio in ambito medicale, nella fresatura di placche ossee in titanio.

VELOCITÀ MASSIME CONSENTITE 

Il massiccio e costante getto di refrigerante, che tiene sotto controllo la temperatura dei taglienti e garantisce una zona di fresatura senza trucioli, aiuta la nuova fresa di finitura di Mikron Tool a raggiungere le massime prestazioni.

Grazie ai suoi quattro taglienti, la nuova fresa è adatta alla semifinitura e alla finitura. Al fine della massima prestazione in fresatura, il produttore ha definito un chiaro processo e mette a disposizione anche dati di taglio dettagliati Alberto Gotti, Responsabile Sviluppo in Mikron Tool, spiega che l’utente all’inizio non osa applicare gli elevati dati di taglio proposti e, quindi, non sfrutta pienamente le potenzialità dell’utensile. Una riduzione dei valori non è però necessaria: si tratta, senza eccezioni, di dati accertati in test pratici con i rispettivi materiali e con i singoli utensili. Per questo motivo consiglia di attenersi alle velocità indicate. Per una volta: più lento non significa più sicuro.

Con la versione N (profondità di fresatura = 4,5xd), per esempio, è possibile fresare sul raggio e anche sulla parte cilindrica, sfruttando così la lunghezza completa. Soprattutto in finitura, ma anche nella fresatura riga per riga con la parte frontale, Mikron Tool raccomanda di lavorare con un angolo d’inclinazione di 15°. In tal modo vengono usati tutti i quattro taglienti, realizzando una qualità di superficie migliore. Buone applicazioni sono state eseguite in ambito medicale, nella fresatura di placche ossee in titanio.

Secondo Gotti, un incremento di prestazione è ottenibile su tutti i materiali grazie al sistema di raffreddamento e alla geometria dell’utensile. Usando CrazyMill Cool su titanio o leghe inossidabili e resistenti al calore, questo incremento spicca particolarmente. Per gli utensili convenzionali impiegati su questi materiali esistono diverse strategie: alcuni produttori raccomandano la fresatura con un elevato avanzamento, ma solo con una piccola profondità (ap); altri osano delle profondità maggiori, ma riducono l’avanzamento e la velocità di taglio. Questo è il punto dove le nuove frese “crazy” si distinguono nell’applicazione: alti valori sono raccomandati per tutti i parametri. Un esempio? Nella semifinitura di un pezzo in titanio, lavorando con una fresa di diametro 3 mm, una velocità di taglio di 150 m/min, un avanzamento di 0,025 mm/giro e una profondità ap di 1xd, viene raggiunto un volume d’asportazione di 2.864 mm3/min e, nello stesso tempo, un’alta durata di vita, oltre 60 m.

 

Alberto Gotti, Responsabile Sviluppo in Mikron Tool è uno dei promotori del recente sviluppo della linea CrazyMill Cool.

FORATURE PROFONDE NELL’INOX 

Spostandoci nel campo della foratura, CrazyDrill Cool SST-Inox è, invece, la punta in metallo duro, presentata in EMO da Mikron Tool, disponibile in una gamma di diametri da 1 a 6 mm, sviluppata per lavorare acciai inossidabili, leghe resistenti al calore a base nichel e di leghe di cromo-cobalto. Alle versioni corte 6xd e 10xd, introdotte nel mercato nel 2016, sono state aggiunte le versioni lunghe per profondità fino a 15xd e 20xd. Questo sviluppo indica come il produttore di utensili svizzero Mikron Tool si stia indirizzando alla foratura profonda.

Cinque nuove versioni di punte per la lavorazione su inox, con raffreddamento interno, sono disponibili nella gamma di diametri da 1 a 6 mm e per profondità di foratura da 3xd a 20xd.

Markus Schnyder, Responsabile di Mikron Tool International e promotore di questo sviluppo, spiega le particolarità del nuovo prodotto, una sfida particolare in cui gli ingegneri sono stati impegnati per eliminare i trucioli attraverso gole lunghe. È stata dunque ripresa la geometria già esistente delle versioni corte: un profilo “rompitruciolo” nella parte frontale delle gole, per generare trucioli corti e ricurvi, e un profilo allargato nella parte posteriore, per facilitare una lubrificazione costante e massiccia nell’evacuazione dei trucioli. Tuttavia, per la foratura profonda, è stata necessaria un’ulteriore misura al fine di evitare un aumento delle forze di taglio: la lucidatura delle gole. La superficie estremamente liscia delle gole determina una grande differenza nella foratura superiore a 10xd. Combinata con i fattori menzionati, assicura forze stabili anche forando in profondità. In tal modo, un solo step risulta sufficiente per raggiungere la profondità completa e per evacuare i trucioli dalle gole, anche a velocità e avanzamenti elevati.

Un’altra caratteristica decisiva per la lavorazione di materiali inossidabili, con un processo sicuro e velocità elevate, è sicuramente riscontrabile in un raffreddamento efficace. La punta per inox di Mikron Tool prevede canali di refrigerazione interni che portano il lubrificante fino alla punta dell’utensile. La forma particolare, con una sezione trasversale “a goccia”, assicura il passaggio di un flusso di lubrificante fino a quattro volte più elevato, paragonato a una sezione trasversale circolare. Queste prestazioni del refrigerante impediscono che i taglienti si surriscaldino e si rompano e che si formino taglienti di riporto. Per garantire queste funzionalità anche nei diametri più piccoli, le punte sotto ai 3 mm dispongono di una cavità in più nel gambo che assicura un flusso di refrigerante maggiore.

 

Trucioli compatti, corti e curvi sono caratteristici delle forature con CrazyDrill Cool SST-Inox: nell’immagine trucioli “classici” come vengono normalmente generati dalla foratura su inox.

TEMPI RIDOTTI E LUNGA DURATA

Schnyder conferma che queste punte di concezione innovativa sono assolutamente affidabili. La durata di vita, soprattutto nella lavorazione di materiali resistenti al calore, è nettamente migliorata. Per l’utilizzatore, questo si traduce nella produzione dei suoi particolari, spesso preziosi, con un’alta sicurezza di processo. Un esempio? Un produttore di ugelli a vapore in acciaio inossidabile austenitico DIN 1.4301 (AISI 304) per macchine da caffè ha forato più di 100.000 pezzi con un solo utensile CrazyDrill Cool SST-Inox di diametro 2,75 mm, in un solo step – senza scarico di trucioli – fino a una profondità di 15xd. In tal modo ha raddoppiato la produzione.

La forma speciale dei canali di raffreddamento garantisce un flusso fino a quattro volte più importante, comparato ai canali a sezione trasversale circolare.

I nostri test, afferma Schnyder, hanno confermato che una durata di vita fino a tre volte superiore può essere raggiunta in base al materiale da lavorare. Il fattore tempo, afferma Schnyder, presenta anche un grande potenzialità per quanto concerne il risparmio. Le prime esperienze hanno dimostrato che il processo di foratura in una profondità 20xd, eseguito con un solo step e con i parametri di taglio raccomandati, può essere fino a dieci volte più rapido. Un punto che ha stupito anche gli ingegneri del reparto R&D, è il fatto che è possibile, e addirittura raccomandato, lavorare con le stesse velocità e i medesimi avanzamenti per tutte le profondità: non importa che si tratti di 6xd o 20xd.

È comunque importante rispettare le direttive raccomandate per raggiungere una buona qualità di foratura con queste punte, dicono in Mikron Tool. Secondo il produttore, si tratta senza eccezione di valori testati. Profondità oltre 6xd richiedono un foro pilota che può essere realizzato con CrazyDrill Coolpilot, la punta pilota sviluppata a complemento della CrazyDrill Cool SST-Inox. Le sue dimensioni e tolleranze sono interamente adattate alla punta per forature profonde. Anche per le velocità di taglio e gli avanzamenti il consiglio è di rimanere nella gamma dei valori raccomandati, al fine di assicurare la massima qualità di foratura (cilindricità, allineamento assiale e superficie).

Una nota per concludere: a partire dalla primavera 2018, tutte le misure standard per il mercato dovrebbero essere disponibili nelle diverse sedi operative di Mikron Tool. ©tecnelab

Un raffreddamento massiccio del processo di foratura è necessario per forare i materiali inossidabili con parametri di taglio elevati e senza scarico di trucioli.

 



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