gennaio 22, 2024
Cos’è e causePer poter approfondire il discorso è necessario sapere cos’è il tagliente di riporto (Built up edge, BUE), per poi conoscerne le cause.
Questo fenomeno può avvenire durante le lavorazioni meccaniche per asportazione truciolo.
Consiste nella formazione di strati di materiale sovrapposti, che si depositano presso il tagliente dell’utensile durante l’operazione di taglio.
Le particelle del truciolo vanno a saldarsi sul petto dell’utensile, formando una sorta di cappuccio che continua a crescere man mano che il taglio prosegue.
Quando le dimensioni sono tali da renderlo instabile, esso si rompe per poi crearsi di nuovo.
Dunque si assiste ad un continuo ciclo di formazione-distruzione.
Riguardo alle cause, la formazione del tagliente di riporto deriva da un’errata impostazione dei parametri di taglio.
Infatti, con particolari intervalli di velocità di taglio o quando non vengono rispettati angoli di taglio corretti, si genera una temperatura tale che il materiale in lavorazione tende ad incollarsi sull'utensile.
Il materiale diventa incrudito, raggiungendo una durezza tale da potersi comportare come un utensile.
· A velocità di taglio maggiori rispetto agli intervalli suddetti, quindi ad una temperatura superiore, la durezza del materiale diminuisce.
Cò vuol dire che il tagliente di riporto non può formarsi, in quanto il suo materiale diventa meno duro di quello del pezzo in lavorazione.
· A velocità di taglio minori, quindi ad una temperatura inferiore della zona di taglio, non si generano fenomeni di adesione.
Gli strati di ossido che si formano sulla superficie dell’utensile hanno un effetto antiaderente, impedendo la formazione del tagliente di riporto.
Inoltre quando si lavora con velocità più basse è più difficile dar luogo all’incrudimento, anche grazie all’impiego di utensili con spoglia più positiva.
Un’altra causa che agisce insieme alla temperatura nella formazione del tagliente di riporto è la pressione.
Quando si esercita una pressione eccessiva, è più probabile che gli strati di materiale vadano a saldarsi sul tagliente dell’utensile.
Dunque, riassumendo, le principali cause che danno luogo a questo fenomeno sono:
· Temperatura non adeguata, che può dipendere da un’errata velocità di taglio o da angoli di taglio non corretti.
· Pressione eccessiva a cui è sottoposto il materiale nella zona di contatto tra truciolo e petto dell’utensile.
Altre possibili cause possono riguardare problematiche/non correttezza di:
· Geometria dell’utensile.
· Avanzamento.
· Lubrorefrigerazione.
· Materiale in lavorazione.
Rispetto a quest’ultimo, va detto che ci sono alcuni tipi di materiale che sono più propensi a generare questo fenomeno.
In particolare si tratta di quelli duttili con una spiccata tendenza ad incrudire, come ad esempio gli acciai dolci e l'alluminio, come anche quelli dolci e plastici.
Per cui se si lavora ghisa o materiali poco plastici il fenomeno quasi non esiste.
Il tagliente di riporto si forma sia con diverse tipologie di truciolo: sia continuo che discontinuo.
Effetti del tagliente di riporto
Compreso cos’è e da cosa è causato, è bene approfondire quali sono gli effetti del tagliente di riporto.
Infatti possono risultare alcuni inconvenienti che impattano negativamente sulla qualità della lavorazione e del pezzo:
· La superficie lavorata diventa irregolare e con elevata rugosità superficiale, dunque non tollerabile soprattutto in operazioni di finitura.
Ciò è dovuto principalmente alla continua crescita, al ripetuto cambiamento di dimensione e forma del tagliente di riporto.
Lo sfregamento sul pezzo si manifesta, ad esempio nella tornitura, come una serie di rigature sulla superficie del componente meccanico.
Ovviamente ne consegue anche una bassa qualità delle tolleranze dimensionali.
· Più rapida usura dell’utensile.
Si assiste a questo effetto negativo soprattutto sui taglienti in acciaio rapido in quanto, al momento del distacco tra tagliente di riporto e utensile, si allontanano anche i piccoli carburi dell’acciaio.
I frammenti del tagliente di riporto, essendo duri, danno luogo a fenomeni di usura abrasiva sul petto dell'utensile.
· Creazione di zone dure sulla superficie del componente meccanico.
Similmente al caso precedente, quando il tagliente di riporto arriva a rottura, i frammenti che ne conseguono vanno a depositarsi sia sul truciolo che sulla parte lavorata.
· Generazione di vibrazioni dannose.
Esse si verificano quando il tagliente di riporto si stacca, influendo ancor più negativamente sulla qualità del pezzo.
Come evitare il tagliente di riporto
Infine, è utile sapere come evitare o minimizzare il tagliente di riporto.
Ecco alcuni suggerimenti applicativi:
· Utilizzare nelle operazioni di taglio degli appropriati oli antiaderenti e lubrificanti.
· Impiegare taglienti con caratteristiche chimiche poco affini al materiale del pezzo, così da evitare fenomeni di adesione (ad esempio inserti in ceramica per la lavorazione di metalli).
· Lavorare a una velocità di taglio superiore ad un certo limite.
Ad esempio nella tornitura di materiali ferrosi l’intervallo da superare in quanto genera fenomeni di incrudimento è compreso tra i 35 ed i 75 m/min.
· Quando possibile, usare angoli di spoglia superiore elevati.
In tal modo si minimizza la deformazione e quindi l'incrudimento del materiale.
· Per evitare l’usura precoce dovuta al tagliente di riporto, vi sono vari tipi di rivestimento dell’utensile (TiN, TiCn, TiAlN ecc..).
· Quando con l’acciaio si generano trucioli fluenti, che vanno a creare intasamenti e aggrovigliamenti, è opportuno romperli durante la lavorazione.
Quelli segmentati non costituiscono invece un problema in quanto sono soggetti a rottura naturale.
· A tal proposito è anche utile selezionare un inserto con una geometria più affilata e una faccia di spoglia più liscia.
Va anche detto che in alcune circostanze e misure, il tagliente di riporto può avere effetti positivi.
Una certa funzione benefica si ha ad esempio quando si lavorano materiali molto abrasivi.
La formazione del tagliente di riporto, se stabile, comporta anche un vantaggio: protegge il tagliente e il petto dell'utensile dall'usura, producendo un aumento della loro durata.
Officine Meccaniche Marcucci ha un’esperienza pluridecennale nelle lavorazioni per asportazione truciolo.
Questa competenza ci permette di sapere perfettamente come gestire il fenomeno del tagliente di riporto, restituendo un’ottima qualità del pezzo lavorato.
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