Utensili di precisione, da Arno Werkzeuge una guida all’adduzione interna di refrigerante

Durante la lavorazione è necessario dissipare efficacemente il notevole calore dalla zona di taglio. Soprattutto durante la tornitura in cui un singolo tagliente è a diretto contatto con il pezzo in lavorazione, la sfida è particolarmente impegnativa. Se non si vogliono modificare i parametri di processo a scapito della produttività resta solo una cosa da fare: raffreddare, raffreddare, raffreddare. In molti sistemi di adduzione esterna del liquido di raffreddamento, il motto è: “Molto aiuta molto”. Esistono però anche soluzioni più intelligenti e precise. Una di esse utilizza una tecnologia più moderna ed è talmente innovativa da aver convinto anche l’Ufficio brevetti.

Durante la tornitura, nonostante gran parte del calore venga dissipato attraverso il truciolo, nella zona di taglio possono essere raggiunte temperature molto elevate che creano notevoli problemi all’utensile da taglio. A seconda del materiale, dell’avanzamento e della velocità, le temperature possono variare dai 300 ai 1000 °C e oltre. Ciò attiva procedimenti termici che rendono più rapida l’usura dell’utensile da taglio. In casi estremi l’utensile, dopo poco tempo, potrebbe bruciare. Ora, un tagliente affilato e una velocità di taglio adattata al processo possono chiaramente costituire un rimedio, ma ciò inciderà permanentemente sui costi o ridurrà la produttività.

Condurre il liquido di raffreddamento direttamente al tagliente

Per questo naturalmente si ricorre al raffreddamento. Tuttavia il raffreddamento esterno diffuso assomiglia più al “bazooka” di Scholz, che spara con i cannoni ai passerotti, e spesso non ha alcun effetto. Infatti, versando in maniera relativamente imprecisa e incontrollata del lubrorefrigerante nel processo di taglio, il liquido raffredda i trucioli piuttosto che i preziosi taglienti degli utensili. Spesso, notevoli differenze di temperatura sul tagliente creano uno choc termico.

Invece l’adduzione interna agisce con l’eleganza di un fioretto. I produttori di utensili riescono a convogliare il lubrorefrigerante direttamente nella zona di taglio e quindi nella zona problematica attraverso condotti intelligenti e ad alta precisione. Arno Werkzeuge è stata premiata dall’Ufficio brevetti perché l’ACS (Arno Cooling System) è in grado di portare il lubrorefrigerante, in modo mirato e dosato con precisione, in maniera ottimale attraverso due canali, dall’alto e dal basso, direttamente sul tagliente.

Utensile per troncatura brevettato

Arno ha sviluppato il collaudato sistema ACS per la troncatura, in due varianti. Nella versione dove ACS1 il refrigerante viene condotto direttamente lungo la sede dell’inserto e fuoriesce direttamente nella zona di taglio. In questo modo, il truciolo viene efficacemente lavato e rimosso in modo ottimale dalla zona di taglio. L’usura diminuisce in modo significativo e la durata degli utensili per troncatura aumenta in modo altrettanto evidente. Nella variante ACS2, un secondo getto di raffreddamento, con flusso ottimizzato, viene spinto dal basso sulla spoglia dell’inserto. Questo canale, nella attuale versione, termina in una forma triangolare. In questo modo il refrigerante raggiunge tutta la larghezza dell’inserto fino al bordo più esterno del tagliente. Non c’è nulla di meglio.

Inoltre, anche la manipolazione risulta più semplice. Se con il raffreddamento esterno l’adduzione di refrigerante viene regolata in maniera più o meno ottimale, a prima vista il getto di refrigerante condotto internamente, senza che sia necessaria alcuna regolazione complessa, raggiunge sempre con precisione la zona di taglio e la superficie di spoglia dove può produrre l’effetto maggiore. In questo modo scompare il pericolo che si formino taglienti di riporto e scheggiature del bordo del tagliente.

La produzione additiva apre opportunità finora impensate

Ciò è possibile, tra l’altro, perché Arno per realizzare i moduli per troncatura più avanzati si affida anche al processo additivo. Ciò ha consentito di ottenere, per la prima volta, anche una forma triangolare che modella esattamente il getto del refrigerante in modo da ottenere il massimo effetto di raffreddamento con un consumo minimo fino al bordo estremo dell’angolo di spoglia inferiore. Queste condizioni di raffreddamento ottimali consentono inoltre ulteriori ottimizzazioni, come la riduzione delle larghezze di troncatura. Ed è facile calcolare che un millimetro in meno in un utensile per troncatura, ad esempio, su 20 macchine e per 220 giorni macchina, possa ridurre i costi di oltre 400.000 euro all’anno.

La durata aumenta perché l’utensile non è più così stressato

Gli utenti grazie al sistema ACS2 di Arno riescono a portare il refrigerante in luoghi in cui finora non era possibile. Poiché il truciolo in questo modo viene lavato, si rompe in modo ottimale e viene condotto fuori dalla zona di taglio in modo mirato. I trucioli diventano più corti e non si incollano più saldamente al tagliente. Le misurazioni dimostrano che questo tipo di raffreddamento consente di ridurre la temperatura a circa la metà. Di conseguenza, l’utensile non è più stressato così a lungo e l’usura delle superfici di spoglia si riduce notevolmente. Invece di dover abbassare i valori di taglio e di avanzamento per risparmiare l’utensile, tali valori possono addirittura essere aumentati. La produttività aumenta perché la durata degli utensili aumenta notevolmente. Gli utenti riferiscono che i loro utensili durano fino a tre volte più a lungo, e sicuramente almeno il doppio. Se è necessario un minor numero di cambi utensile, ciò ridurrà anche il carico di lavoro del personale operativo. Non parliamo poi di macchine ferme.

Mantenere il raffreddamento interno senza tubi flessibili e bordi interferenti anche durante la sostituzione dell’utensile

Anche durante le operazioni di tornitura, gli utenti non devono rinunciare al raffreddamento mirato. Se viene impiegato lo stelo adatto, i condotti integrati portano anche qui il liquido di raffreddamento vicino alla zona di taglio. Non sono necessarie impostazioni costose, perché il sistema plug-and-play è sempre adatto. Come opzione, Arno offre adattatori VDI adatti per questi steli, che consentono al liquido di raffreddamento di raggiungere il supporto senza collegamenti di tubi flessibili.

Anche per la tornitura su fantina mobile è possibile adottare il raffreddamento integrato. Arno Werkzeuge raccomanda le sue piastre lineari AWL e il sistema di sostituzione rapida AFC. Il sistema portautensili, in attesa di brevetto AWL è in grado di contenere fino a sei utensili. Il sistema prevede un fermo che viene fissato alla piastra e degli utensili frontali, che eseguono la lavorazione, che possono essere rimossi e sostituiti con facilità Su un fermo fisso gli utensili di supporto da sostituire possono essere inseriti o rimossi con il relativo inserto. Due canali di raffreddamento indipendenti nel sistema portautensili, che possono essere aperti o chiusi selettivamente, consentono di utilizzare in parallelo utensili con o senza adduzione interna refrigerante. I clienti anche in questo caso confermano aumenti nella durata di oltre il 25%.

Gli utensili con adduzione interna del refrigerante aumentano il potenziale di produttività

In questo modo si potrà effettuare il raffreddamento con estrema precisione. Vale la pena di utilizzare utensili con adduzione interna del refrigerante, dov’è possibile. Inoltre, se si trova un produttore di utensili che capisce la situazione produttiva dell’utente e che ha già riflettuto a lungo sui processi, ciò può dare una vera spinta alla produttività. Anche senza bazooka.