Le tecniche di microforatura vengono utilizzate per realizzare componenti aerospaziali, valvole idrauliche, casse di orologi, dispositivi medicali e altro.

Secondo Fortune Business Insights, si prevede che il mercato globale dei servizi di produzione elettronica (EMS) crescerà da 504,22 miliardi di dollari nel 2022 a 797,94 miliardi di dollari entro il 2029. Al tempo stesso, i componenti elettronici diventano sempre più piccoli.

L’esigenza di rimpicciolimento risulta evidente, in quanto i circuiti digitali di minori dimensioni sono in grado di elaborare di più in meno tempo e possono contenere un maggior spazio di archiviazione nel medesimo volume. I clienti, poi, vogliono schermi con risoluzioni sempre superiori, ottenibili attraverso un maggior numero di pixel di dimensioni inferiori.

La crescente esigenza di componenti elettronici più piccoli comporta una serie di sfide per i costruttori, specialmente in processi come la microforatura, che prevede la realizzazione di fori di diametro inferiore a 3 mm. Le tecniche di microforatura vengono utilizzate per realizzare elementi che spaziano da componenti aerospaziali, valvole idrauliche, casse di orologi e dispositivi medicali fino a strumenti chirurgici, dispositivi elettronici, attuatori, sensori, sistemi di navigazione.

Ma quali sono queste sfide? Nello specifico, i costruttori hanno sempre più spesso a che fare con componenti piccoli e complessi realizzati in materiali difficili da lavorare come Inconel, acciaio inossidabile, ceramica e titanio.

Lavorare tali materiali in maniera economicamente efficiente e mantenere al tempo stesso la massima qualità può risultare complicato: una finitura superficiale impeccabile è importante tanto per i componenti aerospaziali quanto per i connettori in fibra ottica.

Per competere nel mercato in crescita degli EMS, i costruttori devono mantenere i massimi livelli di controllo qualità e limitare i problemi che possono provocare scarti o tempi di fermo. In che modo i costruttori possono affrontare queste sfide e nel contempo mantenere la propria competitività? La soluzione risiede nelle soluzioni di foratura a elevate prestazioni.

I costruttori hanno riscontrato che la durata utensile delle micropunte può risultare inadeguata nella lavorazione di pezzi tenaci come quelli appartenenti alla categoria ISO M. In tal caso il design, la geometria e il rivestimento della punta ne influenzano notevolmente le prestazioni e la durata.

In risposta, Sandvik Coromant ha introdotto due nuove micropunte: CoroDrill^® 462 con geometria -XM e CoroDrill^® 862 con geometria -GM. Questi utensili sono ideali per la foratura di precisione in settori che prevedono la lavorazione di componenti di piccole dimensioni, come quello dei dispositivi medicali, dell’ingegneria generale, dell’elettronica, dell’orologeria, l’industria automobilistica e aerospaziale e non solo.

Questa gamma di micropunte è disponibile per agevolare la lavorazione di tutti i materiali ISO, P, M, K, S, O e H. Le nuove geometrie offrono un’ampia gamma di diametri di taglio e lunghezze. In altre parole, la qualità della micropunta fa una grande differenza nella qualità del prodotto lavorato finale. Ma fino a che punto? Per rispondere a questa domanda, Sandvik Coromant ha svolto una prova.

Gli specialisti di attrezzamento di Sandvik Coromant hanno confrontato le prestazioni della micropunta di un importante concorrente con quelle di CoroDrill^® 862 con geometria -GM.

Ciascun utensile è stato utilizzato in una macchina DMG MORI Milltap 700 al fine di realizzare fori ciechi in un pezzo di acciaio inossidabile 316L ISO M. In entrambi i casi è stata adottata la stessa configurazione, con un diametro di taglio di 2,5 mm (D_c), una velocità (v_c) di 40 m/min e una velocità di avanzamento di 0,04 (f_n) mm/z.

L’utensile concorrente ha realizzato 630 fori prima di esaurire la propria durata utensile. CoroDrill^® 862, invece, ha realizzato 1.260 fori, con un aumento della durata utensile di oltre il 100% rispetto alla punta concorrente.

I tecnici Sandvik Coromant suggeriscono ai clienti che devono realizzare fori microscopici in materiali notoriamente difficili da lavorare come il titanio, l’alluminio, il vetro e la ceramica di considerare il rivestimento in diamante policristallino (PCD) per aumentare la durata utensile in queste applicazioni difficili. È inoltre fondamentale avere una buona adduzione di refrigerante per evacuare efficacemente i trucioli nell’esecuzione di fori profondi con microutensili.

Tali caratteristiche offrono evidenti vantaggi in termini di spese operative (OPEX), aiutando i costruttori a trovare il giusto equilibrio tra qualità e produttività nella microforatura di materiali tenaci come quelli appartenenti alla categoria ISO M. In questo modo, per parafrasare Steve Jobs, possono assicurarsi di rendere le piccole cose indimenticabili nel modo migliore.

I circuiti digitali di minori dimensioni possono elaborare di più in meno tempo e contenere un maggiore spazio di archiviazione nel medesimo volume.