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Aug 24, 2023

Utensili in metallo duro: solidi come una roccia

Retired machinists reading this might reminisce over the hand-sharpened bits of

I macchinisti in pensione che leggono questo potrebbero ricordare i pezzi affilati a mano di carburo Carboloy 883 che giacciono polverosi e sgranati sul retro delle loro cassette degli attrezzi. Rispetto alle punte per utensili in acciaio ad alta velocità con cui questi ex operatori di Cincinnati Milacron e Davenport si sono fatti le ossa, l'adozione diffusa del carburo di tungsteno all'epoca significava avanzamenti e velocità più elevate, maggiore durata dell'utensile, maggiore qualità dei pezzi e una pila di pezzi più grande in panchina alla fine di ogni turno.

I tempi sono cambiati, così come il carburo, più propriamente noto come carburo di tungsteno o talvolta carburo cementato. Non esploreremo qui la sua lunga storia se non per dire che il centenario del più importante tra tutti i materiali per utensili da taglio si sta avvicinando e, come per tutti i centenari, spetta a noi valutare se è il momento di mettere al pascolo questo veterano dell'officina meccanica .

Au contraire, hanno affermato numerosi produttori di utensili da taglio; ciascuno dei fornitori intervistati per questo articolo è pienamente d'accordo sul fatto che il metallo duro ha davanti a sé una vita lunga e produttiva.

"L'uso del metallo duro è in crescita, e in forte crescita", ha affermato Thomas Raun, direttore tecnico presso Iscar USA, Arlington, Texas. "È vero che i sistemi indicizzabili e intercambiabili occupano una grande fetta della torta, ma esiste ancora un numero enorme di applicazioni in cui non è possibile sostituire una fresa o un trapano in metallo duro integrale."

La tecnologia dei substrati e dei rivestimenti continua a progredire, consentendo utensili sempre più capaci che miglioreranno significativamente l'efficienza e la redditività per l'industria della lavorazione meccanica. Questo è secondo Sarang Garud, product manager presso Walter USA LLC, Waukesha, Wisconsin. "Detto questo, ci aspettiamo di vedere più alluminio utilizzato nell'industria automobilistica e in altri settori, quindi anche il diamante policristallino (PCD) crescerà parecchio, anche se il carburo rimarrà il numero uno."

E Steve Lind, vicepresidente degli utensili tondi integrali per le Americhe presso Sandvik Coromant, Mebane, Carolina del Nord, ha affermato che la sua azienda prevede di vedere una crescita continua nel mercato del metallo duro integrale per il prossimo futuro. "Attribuisco gran parte di ciò alle maggiori capacità di progettazione dei produttori di utensili da taglio, insieme ad attrezzature di rettifica più avanzate. Il risultato è un'ampia selezione di prodotti che consentono all'industria di sfruttare appieno la sofisticata tecnologia di lavorazione odierna."

Questo è solo un esempio dell'entusiasmo generale per gli utensili da taglio in metallo duro integrale e dei vantaggi in termini di produttività che apportano. Nonostante la concorrenza, gli esperti di Kennametal, Ingersoll Cutting Tools, Horn USA, Ceratizit e Scientific Cutting Tools concordano tutti sul fatto che l’uso del metallo duro continuerà a prosperare nel prossimo decennio e oltre.

Ma come alludeva Garud di Walter, che dire degli utensili da taglio avanzati realizzati in PCD e nitruro di boro cubico (CBN)? E cosa è successo con tutto il trambusto sulle frese in ceramica solida, con le fotografie di riviste patinate che mostrano fiamme che fuoriescono dai pezzi in Inconel che sembrano significare la rovina certa per il metallo duro, almeno quando si tratta della fresatura di superleghe? Sicuramente il metallo duro non può competere con questi materiali per utensili da taglio ultra duri e resistenti all'abrasione?

"La ceramica solida può essere utilizzata al posto del metallo duro in alcune applicazioni, in particolare per la sgrossatura", ha affermato Danny Davis, ingegnere senior presso Kennametal Inc. con sede a Pittsburgh. "Tuttavia, il metallo duro è in genere ancora necessario insieme alla ceramica per completare molte parti . Inoltre, la ceramica richiede velocità superficiali molto elevate per plastificare adeguatamente il materiale e far funzionare gli utensili come dovrebbero. Non tutti i centri di lavoro hanno il numero di giri del mandrino necessario, né la rigidità. Questa equazione cambierà quando noi e altri fornitori introdurremo le estremità in ceramica macina diametri più grandi e sviluppa ceramiche in grado di far fronte a parametri operativi meno rigorosi. Anche così, non è sempre la soluzione perfetta."

Ceratizit USA Inc., Warren, Michigan, è un altro produttore di utensili da taglio attivo nel settore della fresatura della ceramica. E anche se il Dr. Uwe Schleinkofer, responsabile ricerca e sviluppo del Gruppo Ceratizit, concorda sul fatto che lo sviluppo della ceramica è in corso, non ritiene che ciò costituirà una sfida per gli utensili da taglio in metallo duro integrale in tempi brevi. "La ceramica ha un suo posto ed è spesso la soluzione migliore in condizioni asciutte e con velocità del mandrino accelerate, ma il suo utilizzo in futuro continuerà ad essere in queste applicazioni di nicchia."