Nuovi utensili di maschiatura: i vantaggi per i produttori del settore aerospaziale

In risposta alla pressante domanda di soluzioni di lavorazione affidabili per il settore aerospaziale, lo specialista di utensili da taglio e sistemi di attrezzamento Sandvik Coromant ha presentato dei nuovi utensili per la fresatura di filetti e la maschiatura sui materiali ISO S (leghe di titanio e a base di nichel). I prodotti sono stati progettati appositamente per garantire la massima sicurezza di processo nella lavorazione di componenti di alta qualità (ad es. carter motore), riducendo la quantità di scarti e i tempi di fermo delle macchine.

Sviluppata per garantire risultati uniformi e ripetibili, la geometria ottimizzata dei nuovi maschi per titanio include un piccolo angolo di spoglia superiore positivo per i materiali difficili e un innovativo rivestimento resistente all’usura in ACN (nitruro di alluminio/cromo), che contribuisce a prevenire la formazione di materiale di riporto. Per evitare l’intasamento da truciolo in materiali difficili, i maschi hanno anche un grande angolo di spoglia inferiore sul fianco per ridurre l’attrito. Per una maschiatura realmente stabile, gli utensili per leghe a base di nichel sono dotati di un’elica di soli 10°.

Le frese per filetti vengono realizzate con forme di filetto MJ con un’elica di 27°, l’angolo ottimale per la filettatura di materiali esotici. Le forme di filetto MJ sono molto utilizzate nel settore aerospaziale, poiché contribuiscono a ridurre le sollecitazioni a livello della radice del filetto dei componenti.

“Nella maschiatura di leghe di nichel, la cosa più importante è ottenere la dimensione del foro corretta per il filetto” spiega Steve Shotbolt, Global Product Manager, Threading presso Sandvik Coromant. “La diminuzione dell’impegno del filetto riduce la coppia necessaria per guidare il maschio e contribuisce aeliminare il rischio di rottura dello stesso. È stato dimostrato che i valori tradizionali di impegno del filetto del 75% sono superflui con materiali ad elevata robustezza; in genere impegni del 50-60% sono sufficienti per soddisfare la maggior parte dei requisiti”.

La maschiatura di leghe di titanio (ad es. Ti6Al4V) presenta maggiori complicazioni rispetto alla gran parte dei materiali legati. Ad esempio, il titanio non è un buon conduttore di calore, il che significa che le temperature tendono ad aumentare sul petto e sui taglienti degli utensili da taglio anziché dissiparsiattraverso la struttura del componente e della macchina. Il calore trattenuto può provocare la scheggiatura dei taglienti e ridurre la durata del maschio. Inoltre, il basso modulo di elasticità del titanio ed un’elevata resistenza alla trazione gli conferiscono una certa flessibilità, producendo un effetto di “avvicinamento” al maschio, che può provocare il grippaggio e la rottura del filetto, oltre ad aumentare la coppia sul maschio e ridurne la durata.

I nuovi maschi di Sandvik Coromant sono progettati per risolvere questi problemi, contribuendo a ottimizzare la produzione di molti componenti per motori aerospaziali, tra cui carter, alberi, dischi e altri componenti realizzati in materiali ISO S con sporgenze e/o flange. Gli utensili si sono rivelati ideali anche per altri settori in cui le leghe di titanio e a base di nichel sono molto diffuse, come l’industria Oil and Gas, il settore medicale e la produzione di pompe e valvole.

Si presentano CoroTap® 200 SM per la maschiatura di fori passanti su titanio, CoroTap 300 SM (fori ciechi, titanio) e CoroTap 300 SD (fori ciechi, leghe a base di nichel). Per la fresatura di filetti, Sandvik Coromant presenta R217 per forme di filetto MJ.

In una prova delle prestazioni presso un cliente, CoroTap 300 SM ha più che raddoppiato il numero di fori maschiati realizzati su un pezzo in Inconel 718, da 8 (con un maschio concorrente) a 17. Utilizzando un centro di lavoro CNC DMU 60 DMG con l’8% di refrigerante esterno, i dati di taglio sono stati identicicon entrambi gli utensili: velocità del mandrino di 251 giri al minuto; velocità di taglio di 6 m/min (19.685 piedi/min) e avanzamento di 0.907 mm/min (28 TPI).