Database di informazione

La scelta degli inserti giusti – di che cosa occorre tenere conto?

Gli inserti offrono un vantaggio importante rispetto ad altri utensili di asportazione truciolo: quando un tagliente è usurato, viene semplicemente girato l’inserto per usare un tagliente ancora non utilizzato; non occorre riaffilare. In questo modo la produzione viene interrotta solo brevemente e non è più necessario dedicare del tempo al settaggio dell’utensile.

Che tipo di tagliente usare nello specifico dipende dal tipo di produzione, dal materiale da lavorare e dalla sua durezza. Esistono numerosi inserti che si distinguono in termini di forma e materiale, quindi scegliere l’inserto giusto diventa complicato. 

Norma internazionale per inserti

Per evitare decisioni errate, gli inserti sono standardizzati secondo una norma internazionale. La norma ISO indica grandezza, forma, fissaggio, tipo di materiale e rivestimento. In base alla denominazione ISO dell’inserto l’operatore della macchina può scegliere l’inserto idoneo per l’applicazione.

Il codice ISO può contenere fino a dodici cifre. Solo le prime sette posizioni però contengono informazioni obbligatorie. Le posizioni 8 e 9 riguardano informazioni facoltative che vengono utilizzate a seconda delle necessità. Le posizioni dalla decima fino alla dodicesima contengono informazioni facoltative del produttore e vengono aggiunte alle posizioni obbligatorie del codice ISO separandole con un trattino.

Le sette posizioni obbligatorie descrivono la forma dell’inserto o l’angolo di spoglia inferiore e altre caratteristiche essenziali dell’inserto. I caratteri hanno lettere di codice individuali e numeri che identificano chiaramente un inserto. Per poter attribuire a queste lettere le rispettive dimensioni, è possibile consultare le tabelle secondo DIN4983 raccolte in un libro.

Le informazioni del produttore vengono aggiunte dopo un trattino e contengono, a seconda dell’azienda, la larghezza dello smusso, l’angolo dello smusso, il materiale da taglio o la forma del canalino formatruciolo. Per la decodifica consultare i cataloghi dei produttori.

1 = forma inserto | 2 = angolo di spoglia inferiore | 3 = tolleranze

4 = caratteristiche | 5 = lunghezza tagliente | 6 = spessore inserto

7 = tratto piano/raggio di punta | 8 = tagliente | 9 = direzione di taglio

10 = informazioni del produttore

Il codice ISO è composto da 9 simboli, ma la posizione 8 e/o 9 vengono usate solo in caso di necessità. Il produttore può aggiungere altre posizioni dopo un trattino (ad esempio per la forma del canalino formatruciolo).

Consigli per la selezione corretta dell’inserto

Per raggiungere un buon controllo truciolo e ottimi risultati di lavorazione la geometria, qualità di m.d., forma (angolo di punta), grandezza, raggio di punta e angolo di registrazione dell’inserto vanno scelti con cura.

Scegliere la geometria dell’inserto in base all’applicazione

Per la sgrossatura si raccomanda una combinazione di grande profondità di taglio ed elevata velocità di avanzamento. Le lavorazioni di sgrossatura pertanto costituiscono una notevole sfida per quanto riguarda la sicurezza del tagliente. La finitura richiede solo piccole forze di taglio perché solitamente le profondità di taglio e gli avanzamenti sono bassi.

Scegliere angoli di punta più grandi possibile

Un grande angolo di punta è stabile, richiede una maggiore potenza della macchina, d’altro canto però è adatto anche per elevati avanzamenti. In questo modo sono possibili elevate forze di taglio, ma aumenta anche la tendenza a vibrare. Con un angolo di punta piccolo il tagliente è meno stabile e la profondità di taglio è minore, di conseguenza aumenta la sensibilità al calore. L’inserto è caratterizzato da una forza di taglio più bassa.

1. RE = raggio di punta

2. I = lunghezza tagliente (grandezza inserto)

3. Angolo di punta

Scegliere la grandezza dell’inserto in base alla profondità di taglio

Scegliete la grandezza dell’inserto in base al tipo di lavorazione e allo spazio disponibile per l’utensile durante la lavorazione. Un inserto di grandezza maggiore offre una maggiore stabilità. Per lavorazioni pesanti, ad esempio, la grandezza di solito supera IC 25 mm (1 pollice). Per la finitura invece spesso è sufficiente una grandezza minore. Ecco come fare: prima occorre determinare la massima profondità di taglio, in seguito la lunghezza di taglio necessaria, tenendo conto dell’angolo di registrazione del portainserti. Successivamente potete scegliere la lunghezza corretta per l’inserto.

Scegliere il raggio di punta più grande possibile

La scelta del raggio di punta dipende dalla profondità di taglio e dall’avanzamento e influenza la qualità della superficie, il controllo truciolo e la stabilità dell’inserto. Il raggio di punta pertanto è un fattore estremamente importante per le lavorazioni di tornitura. Un raggio di punta piccolo è ideale per basse profondità di taglio, riduce le vibrazioni e assicura un buon controllo truciolo. Il tagliente però risulta meno stabile rispetto a un inserto con un raggio di punta grande che consente un elevato avanzamento combinato con un’elevata sicurezza del tagliente. Con un raggio di punta grande però spesso le forze radiali sono maggiori. Questo può comportare un effetto di taglio ridotto con il risultato di una scarsa qualità della superficie. Per questo è consigliabile scegliere un raggio di punta piccolo se la vostra configurazione ha una tendenza alle vibrazioni.  In generale, va scelto un raggio di punta non superiore alla profondità di taglio.

Scegliere l’angolo di registrazione corretto

L’angolo di registrazione KAPR è l’angolo fra tagliente e direzione d’avanzamento. Determina la formazione truciolo, la direzione delle forze di taglio e la profondità di taglio. Un grande angolo di registrazione indirizza le forze nella direzione del mandrino diminuendo la tendenza alle vibrazioni. Consente la rotazione della spalla ed è caratterizzato da maggiori forze di taglio all’ingresso e all’uscita dell’utensile. Con materiali HRSA (heat resistant super alloys) e materiali cementati un grande angolo di registrazione causa una tendenza all’usura. L’angolo minore di registrazione aumenta la tendenza alle vibrazioni, perché le forze radiali maggiori vengono indirizzate verso il componente. Allo stesso tempo, tuttavia, il tagliente è sottoposto a sollecitazioni ridotte, i trucioli prodotti sono sottili tanto da consentire maggiori avanzamenti e l’usura a intaglio diminuisce. Tuttavia, non è possibile ruotare contro una spalla di 90 gradi.

Scegliere il materiale di taglio e il rivestimento corretti

In principio il materiale dell’inserto deve essere duro e resistente a deformazioni, allo stesso tempo però più tenace possibile, pertanto non fragile; non deve reagire con il materiale da lavorare e in generale deve essere chimicamente stabile, ovvero resistente a sollecitazioni termiche improvvise, a ossidazione e diffusione. Ci sono inserti in metallo duro, ceramica, nitruro di boro e con riporto in diamante. La geometria dell’inserto e della qualità di m.d. sono complementari: la tenacità di una qualità di m.d. può compensare la scarsa stabilità di una geometria inserto.

  • Metallo duro: resistenza alla temperatura fino a 1000 gradi, elevata resistenza all’usura e alla compressione  
  • Ceramica: resistenza alla temperatura fino a 1200 gradi, elevata durezza e idoneità a elevate velocità di taglio
  • Nitruro di boro: resistenza alla temperatura fino a 2000 gradi, elevata resistenza all’usura e alta durezza
  • Diamante: resistenza all’usura estremamente alta

Per migliorare le caratteristiche degli inserti, spesso sono rivestiti con carburo di titanio o nitruro di titanio per ottimizzarne ulteriormente la resistenza all’usura e al calore.

  • Applicazioni tipiche delle qualità di m.d. senza rivestimento sono la lavorazione di superleghe resistenti al calore (HRSA) o di leghe di titanio e la tornitura di materiali temprati a bassa velocità. Qui l’usura è maggiore rispetto alle qualità di m.d. rivestite.
  • Le qualità di m.d. con rivestimento CVD sono la scelta preferenziale quando la gamma di applicazioni è ampia e la resistenza all’usura è fondamentale. CVD significa deposizione chimica da vapore (Chemical Vapour Deposition). Il rivestimento CVD viene ottenuto tramite reazioni chimiche a temperature fra 700 e 1050 gradi. Tali qualità trovano applicazione nella tornitura generale e nella foratura di acciaio dove i rivestimenti CVD con il loro grande spessore sono resistenti all’usura a intaglio. Vengono anche usate nella tornitura di acciai inossidabili e di qualità di m.d. ISO P, ISO M e ISO K. Per la foratura le qualità di m.d. con rivestimento CVD vengono normalmente usate per il tagliente esterno.
  • Le qualità di m.d. con rivestimento PVD ottenuto quindi mediante deposizione fisica da vapore (Physical Vapour Deposition = PVD) grazie ai loro taglienti tenaci ma ugualmente vivi vengono consigliate anche per materiali adesivi. La gamma di applicazioni è molto ampia e comprende tutte le frese e le punte in M.D.I. e la maggior parte delle qualità di m.d. per scanalatura, filettatura e fresatura. Le qualità di m.d. con rivestimento PVD vengono inoltre frequentemente usate per la finitura e come taglienti centrali nella foratura.

Trova l’inserto e il portainserti idoneo:

Hai bisogno di consigli sulla selezione degli inserti appropriati?

Allora mettiti in contatto con noi. Il nostro Team Tecnico sarà lieto di fornirti supporto.

Contattaci!