La famiglia di utensili di troncatura Walter AG al completo: composta dal tagliente per gole profonde G1042 o G1041, in versione rinforzata, dagli utensili G1011 a codolo quadrangolare e dagli utensili XLDE, con vite di fissaggio dalla particolare struttura ritratta. Foto Walter AG.
Nuovi utensili, nuovi rivestimenti e nuove geometrie ridefiniscono gli standard nell’esecuzione di gole e in troncatura. Walter AG, azienda con sede centrale a Tübingen, offre per queste applicazioni un più ampio e innovativo assortimento. L’obiettivo? Migliorare la sicurezza di processo e garantire la lunga durata dell’utensile.
A cura dell’Ufficio Marketing di Walter Italia
L’esecuzione di gole e la troncatura sono lavorazioni di tornitura i cui processi pongono requisiti molto specifici agli utensili. Sebbene Walter AG (www.walter-tools.com), azienda con sede centrale a Tübingen, operi in questo campo da pochi anni, grazie alle esperienze consolidate nello sviluppo dei materiali da taglio in altri settori è in grado di ottenere importanti risultati facendo leva sulla propria capacità di innovazione.
Dall’intenso lavoro di sviluppo è nata, infatti, una nuova famiglia di utensili progettata espressamente per l’esecuzione di gole e per la troncatura, con geometrie e materiali da taglio in metallo duro. La qualità di metallo duro è determinata dal substrato e dal rivestimento. “Nell’evoluzione dei prodotti, Walter è riuscita a migliorare ulteriormente la resistenza all’usura alle alte temperature dei rivestimenti PVD in ossido di alluminio, senza scendere a compromessi sulla tenacità dei materiali da taglio”, ci spiega Gerd Kußmaul, Senior Product Manager di Walter AG per il settore tornitura. La durezza dell’ossido di alluminio ottimizzato è maggiore rispetto alla serie precedente, a vantaggio della resistenza all’usura; la struttura superficiale migliorata consente un minore attrito sulla superficie di spoglia superiore, riducendo la temperatura causata dall’attrito stesso.
Nei taglienti per gole profonde G1042, il serraggio a quattro punti, oltre alla semplicità d’uso, assicura una tenuta ottimale degli inserti GX. Foto Walter AG.
RESISTENZA ALL’USURA E TENACITÀ
Il materiale da taglio Walter Tiger·tec® Silver PVD dimostra che resistenza all’usura e tenacità non sono in contrasto. Il rivestimento in Al2O3 funge da barriera termica e si distingue per il ridotto carico termico sul substrato in micrograna. L’infiltrazione di calore nel metallo duro, grazie al rivestimento in Al2O3, è minore rispetto a prodotti paragonabili; inoltre, lo strato indicatore di usura in color argento agevola il riconoscimento dei taglienti usurati e di quelli inutilizzati, assicurando uno sfruttamento ottimale di tutti i taglienti. Il substrato in micrograna assicura una qualità dei taglienti molto elevata; la microgeometria ad alta precisione garantisce una vita utensile uniforme. Inoltre, il ridotto spessore del rivestimento PVD consente di ottenere un tagliente affilato. “Il vantaggio decisivo nell'impiego pratico consiste nell’elevatissima uniformità della vita utensile”, dice Gerd Kußmaul.
Comune rivestimento PVD (a sinistra); Tiger·tec® Silver PVD (a destra) con protezione termica: forte infiltrazione di calore nel metallo duro grazie all’Al2O3 in presenza di un rivestimento PVD. Foto Walter AG.
TAGLIENTI AFFILATI E BEN DEFINITI
Il prossimo assortimento PVD in ossido di alluminio sarà un “quartetto” di qualità di metallo duro per tornitura, esecuzione di gole e troncatura: WSM13S, WSM23S, WSM33S e WSM43S. Si tratta di qualità universali, destinate principalmente agli ambiti ISO-P, ISO-M e ISO-S. Le qualità di materiali da taglio WSM13S e WSM23S, data la notevole durezza, sono indicate per l’impiego in condizioni di lavorazione stabili, preferibilmente per materiali ISO-S. La qualità WSM23S è universale e copre il 50% delle applicazioni e una grande varietà di materiali. La qualità WSM43S, date le eccellenti caratteristiche di tenacità, è la soluzione migliore per serraggi deboli, basse velocità di taglio nella troncatura sul centro e tagli ininterrotti. Per ogni applicazione, quindi, è disponibile la qualità di metallo duro più indicata.
Abbinate alle nuove geometrie di troncatura, tutte e quattro le qualità di materiali da taglio offrono il massimo di performance e vita utensile, oltre alla necessaria sicurezza di processo, basilare nell'esecuzione di gole. Il minore spessore dei rivestimenti Tiger·tec® Silver PVD consente inoltre di ottenere taglienti affilati e ben definiti.
Struttura superficiale della concorrenza (a sinistra): attrito elevato causato dalla superficie. Struttura superficiale Walter AG: attrito ridotto, grazie alla superficie migliorata. Foto Walter AG.
LE GEOMETRIE COMPLETANO LA PRECISIONE
Gli inserti da taglio Walter Cut devono la loro particolare funzionalità all’abbinamento fra le qualità di metallo duro e le tre geometrie CF6, CF5 e CE4, specifiche per la troncatura. La geometria CF6, “l’affilata”, si distingue per la ridottissima formazione di bave e sfridi ed è particolarmente indicata per piccoli diametri e tubi a pareti sottili. La geometria CF5, “la positiva”, forma una ridotta quantità di bave e sfridi, copre il più esteso campo di controllo del truciolo ed è indicata come la soluzione migliore nella troncatura. La geometria CE4, “la stabile”, offre un tagliente di grande stabilità e un ottimo controllo del truciolo. Tutte e tre le geometrie sono disponibili in versione destra e sinistra, con tagliente principale inclinato di 6°, 7° e 15°.
SERRAGGIO A 4 PUNTI
In base al tipo e all’attacco della macchina, all’utilizzatore occorrono diverse varianti di utensili. “Il nuovo sistema Walter Cut GX definisce nuovi standard nella troncatura di precisione”. Nella troncatura, i pezzi da lavorare si distinguono fra diametri piccoli (fino a 12 mm), medi (fino a 40 mm) e grandi (fino a 110 mm). L’assortimento comprende quattro utensili e assicura concrete innovazioni.
L’utensile per gole profonde G1042 offre un design ottimale della sede inserto, con serraggio a 4 punti. “Il serraggio a 4 punti, finora unico nel suo genere nell’ambito dei taglienti per gole, consente una maggiore stabilità”, come spiega Gerd Kußmaul. L’autoserraggio è semplice da utilizzare; l’utensile per gole rinforzato G1041 è dotato di un serraggio a vite ed è disponibile sia per utensili destri, sia per utensili sinistri, nonché per una versione Contra.
L’utensile monoblocco G1011 è adatto per l’esecuzione di gole, la troncatura e la tornitura; presenta una ridotta altezza della testa utensile per un'agevole evacuazione del truciolo e la vite di serraggio è accessibile sia dall’alto che dal basso. Il nuovo monoblocco XLDE consente un accesso agevole alla vite di serraggio, è disponibile anche in versione Contra ed è ideale per la produzione di piccoli componenti e l’industria delle minuterie. “Nei plurimandrini e nei torni longitudinali si utilizza in particolare l’utensile monoblocco XLDE, poiché si dispone di poco spazio nel vano macchina”, spiega Gerd Kußmaul. “La vite di serraggio è inclinata e consente di sostituire agevolmente l’inserto senza smontare l'utensile dalla macchina stessa, a tutto vantaggio della produttività”.
Essenzialmente, il sistema Walter Cut GX per esecuzione di gole, troncatura e tornitura è stato sviluppato per tutti i tipi di torni. Nell’esecuzione di gole è possibile una profondità di taglio fino a 23 mm e nella troncatura sono possibili diametri fino a 46 mm, con inserto da taglio bilaterale; inoltre, nello stesso utensile, con un inserto da taglio monolaterale sono possibili l’esecuzione di gole e la troncatura con maggiori profondità di taglio.
“La nuova tecnologia di utensili per l’esecuzione di gole e troncatura offre un grande vantaggio: questo sistema è adatto per tutte le lavorazioni a gola e per tutti i normali tipi di utensili per l’esecuzione di gole e troncatura”. Così Gerd Kußmaul riassume le caratteristiche di Walter Cut GX.
I nuovi utensili per gole dimostrano le loro performance, per esempio, nella troncatura di un anello a cuscinetti sferici nel materiale da lavorare 100Cr6 (1.3505). “Grazie all’inserto da taglio GX16-1E200N020-CE4 WSM33S - Walter Tiger·tec® Silver raggiungiamo una vita utensile di 950 componenti, superiore del 111% rispetto alla concorrenza”, ci spiega Gerd Kußmaul. “La lavorazione con il prodotto Walter si distingue per la maggiore durata della vita dell’utensile, per la migliore planarità delle superfici di troncatura e per l'eccellente controllo del truciolo”. Come utensile è stato adottato il supporto monoblocco G1011. L’intero sistema (utensile, qualità di metallo duro e geometria) consente la massima sicurezza di processo. “Ciò che primariamente ci distingue dai nostri concorrenti sul mercato è la capacità, unica nel suo genere, di sviluppare un sistema di utensili completo: portautensile, geometria e materiale da taglio. Il tutto secondo i più moderni standard tecnologici”.
Panoramica delle qualità di materiale da taglio per esecuzione di gole con materiali Tiger·tec® Silver PVD. Foto Walter AG.
LA TRONCATURA DEI MATERIALI IN BARRE
In linea generale, nella troncatura occorre provvedere alla massima stabilità dell’utensile. Per la sezione del codolo, bisogna scegliere il massimo valore possibile; per la profondità di taglio vale il contrario. Ciò impedisce la formazione di vibrazioni, che influiscono negativamente sulla qualità del taglio e sulla vita utensile raggiungibile. Per risparmiare materiale, lo spessore delle troncature va contenuto il più possibile; in tale modo si riducono al minimo anche le forze di taglio. Il rapporto fra larghezza dell’inserto e profondità di taglio, in base al tipo di utensile, non deve superare il valore 1/8: per esempio, con un tagliente da 2 mm di larghezza si può troncare un diametro massimo di 32 mm. Al fine di evitare vibrazioni superflue, la troncatura va eseguita il più vicino possibile al mandrino o alla pinza di serraggio.
Una particolare sfida con gli utensili di troncatura consiste nel fatto che, quando la macchina raggiunge il massimo numero di giri, la velocità di taglio cala, riducendosi verso il centro fino a zero. Inoltre, l’accessibilità del lubrorefrigerante nella zona di taglio viene meno, con le conseguenti sollecitazioni termiche e meccaniche sul tagliente. È opportuno quindi prelevare i pezzi una volta tagliati, poiché un'eventuale caduta del componente e la precedente oscillazione potrebbero danneggiare gli spigoli dell'inserto da taglio; tutto ciò può rendere la vita utensile irregolare e non riproducibile.
Laddove è possibile la troncatura andrebbe sempre eseguita con inserti da taglio neutri: gli inserti da taglio obliqui, pur riducendo la formazione di bave e pioli, sono spesso inadeguate per la durata del sistema di taglio e la qualità della superficie lavorata, oltre che per la formazione del truciolo. Per ridurre particolarmente la formazione di bave e pioli è possibile ricorrere anche a inserti senza raggio al vertice.
Ora è disponibile una famiglia completa di geometrie, con 3 geometrie specifiche per la troncatura e inserti da taglio inclinati fino a 15°. Foto Walter AG.
