Raffreddamento ad alta pressione

Incremento di produttività nella tornitura a truciolo lungo

In tornitura, “inondare” solamente la zona di taglio con liquido refrigerante non è piu’ una soluzione d’avanguardia.

Un refrigerante se direzionato correttamente ad alta pressione influisce sul modo di smaltimento del calore, sulla formazione del truciolo e sull’usura del tagliente.

Per ottenere il massimo risultato dell’alta pressione è necessaria la migliore precisione possibile. Mirare nel punto giusto, significa far diminuire la temperatura nella zona influenzata dal calore tra inserto e materiale. Questo causa la rottura dei trucioli più velocemente migliorandone l’evacuazione. Ne risulta un migliore controllo del truciolo, una maggiore produttività e una più lunga durata degli utensili.

Addurre il refrigerante con precisione permette di aumentare la velocità di taglio fino al 30%, mantenendo costante la durata del tagliente.

Vantaggi maggiori si ottengono nelle operazioni di sgrossatura sui materiali con difficile lavorabilità, dove è possibile aumentare la durata tagliente fino al 50%. I sistemi di raffreddamento ad alta pressione eliminano i problemi dati dagli ugelli in rame dove il truciolo si aggroviglia facilmente. Il sistema, contribuisce inoltre a ridurre sensibilmente le temperature nell’utensile-pezzo e nelle interfacce utensile/truciolo, quando si lavora a velocità più alte.

Il sistema di raffreddamento ad alta pressione è particolarmente progettato per vincere la sfida dei materiali difficili da tagliare, che generano alte temperature e sollecitazioni durante la lavorazione. Questo porta a rallentare l’usura degli utensili e a diminuire i costi di produzione. Nel corpo utensile sono integrati degli ugelli fissi (a volte creati sulla staffa), che creano getti accurati di liquido refrigerante che raffreddano la zona di taglio in modo tale da facilitare la rottura del truciolo.

 

esempio raffreddamento ad alta pressioneGrazie al flusso calibrato degli ugelli, che producono un cuneo idraulico fra l’utensile e il pezzo, il refrigerante penetra nelle interfacce ad una velocità superiore, sollevando il truciolo, con conseguente riduzione della temperatura e migliorando il controllo del truciolo stesso. Quest’ultimo vantaggio è particolarmente utile nella produzione non presidiata, dove il truciolo che avvolge l’utensile impedisce il cambio automatico dell’utensile. Elimina anche la necessità di regolazione manuale degli ugelli.

 

 

Il sistema ad alta pressione migliora le prestazioni nelle operazioni di tornitura interna ed esterna, profilatura e barenatura in tirata, non c’è alcun dubbio che il suo impiego continuerà a crescere.

Il miglioramento del controllo truciolo non supporta solo la produzione automatizzata, ma offre una durata tagliente più lunga, una migliore finitura superficiale del componente e una maggiore produttività tagliente.

In molti casi l’impiego di refrigerante nella lavorazione rappresenta un vantaggio, in quanto raffredda e lubrifica l’utensile, questi vantaggi sono ancora maggiori se il refrigerante viene applicato nella giusta quantità e direzionato correttamente e direttamente ad alta pressione.

 

raffreddamento ad alta pressioneAnni di sviluppo e di impiego industriale della refrigerazione ad alta pressione nelle operazioni di tornitura, hanno dimostrato i suoi benefici e questi prodotti oggi vengono messi a disposizione sotto forma di attrezzamento standard.

Molte superleghe e leghe di titanio pongono gravi limiti di durata dei materiali di taglio e delle capacità degli utensili di fornire una soddisfacente formazione del truciolo. L’acciaio inox e quello a basso contenuto di carbonio sono particolarmente difficili per quanto riguarda il controllo truciolo. Questi fattori di lavorabilità sono diventati sempre più critici per soddisfare la necessità di ridurre i fermi macchina e la presenza dell’operatore alla macchina.

Le macchine multi-task, in particolare, hanno evidenziato i vantaggi di una tornitura con refrigerante ad alta pressione in termini di controllo del truciolo. E’ fondamentale che l’interruzione causata dall’accumulo dei trucioli venga eliminata, in quanto queste macchine sono sempre più utilizzate dalle officine che producono componenti per il settore aerospaziale, petrolifero e dei cuscinetti a sfera.

 

alta pressione L’attrezzamento in grado di lubrificare e raffreddare ad alta pressione, soddisfa le esigenze di queste applicazioni producendo un cuneo idraulico nella zona di lavorazione.

Un sistema di raffreddamento ad alta pressione fu sviluppato già nel corso degli anni ’80 e ’90, aveva getti di refrigerante direzionati esattamente nel punto necessario a pressioni dell’ordine dei 100-200 bar. Questo sistema diventò parte dell’utensile da taglio utilizzato per lavorare i materiali che erano difficili in termini di lavorabilità e controllo truciolo. I getti di refrigeranti, aprendosi un varco, formavano un cuneo idraulico tra il truciolo e il tagliente. La lunghezza di contatto (tra inserto e truciolo) viene ridotta e la temperatura nella zona di taglio abbassata.

Un altro risultato interessante fu il modo in cui veniva influenzata l’incurvatura del truciolo, migliorandone la formazione e in alcuni casi anche la rottura. L’erogazione di refrigerante arriva oggi ad ottenere pressioni di 70 bar. Tali valori sono più che sufficienti per migliorare le prestazioni e i risultati, per sfruttare questo sistema che molte officine dispongono già o che possono adottare in futuro.

L’efficace rimozione di calore dalla zona di taglio è una delle considerazioni più importanti che riguardano le prestazioni degli utensili da taglio. Affinché il refrigerante sia veramente efficace è necessario rimuovere velocemente il calore dalla zona di taglio. Un flusso diretto indirizzato dove effettivamente serve è molto più efficace.