11 tipi di usura degli inserti. Le possibili soluzioni
Gli utensili da tornitura sono soggetti a vari meccanismi di usura ma quali sono i deterioramenti più frequenti? Vediamoli insieme:
1 – La formazione di Tagliente di riporto in tornitura
Si tratta dell’incollamento di materiale sul tagliente dell’inserto. Il riporto ha il carattere di scheggia incandescente sul tagliente. Rimuovendola si può avere un danneggiamento lieve del tagliente. Questo fenomeno può causare una diminuizione della qualità della superficie lavorata.
Possibili soluzioni:
- Aumentare la velocità di taglio
- Aumentare l’avanzamento
- Utilizzare inserti in metallo duro rivestito
- Utilizzare una diversa geometria di taglio
- Utilizzare un refrigerante con maggiore efficacia antincollamento
2 – Eccessiva o precoce usura sul fianco dell’inserto di tornitura
L’usura sul fianco è uno dei criteri principali che caratterizzano la durata dell’inserto. Sorge in conseguenza del contatto dell’inserto con il materiale lavorato. La sua intensità si può solo diminuire ma non si può annullare.
3 – Craterizzazione dell’inserto di tornitura
La craterizzazione è un fenomeno che si manifesta solitamente su inserti piatti, non è però limitato a queste condizioni di taglio. Lavorando materiali pastosi l’azione del truciolo forma un cratere ampio e poco profondo. Lavorando materiali duri al contrario si forma un cratere stretto e profondo.
Possibili soluzioni:
- Utilizzare un tipo di carburo più resistente all’usura
- Diminuire la velocità di taglio
- Utilizzare una geometria più positiva
- Utilizzare un inserto rivestito tipo CVD
- Utilizzare o aumentare il refrigerante
4 – Usura sul lato del tagliente dell’inserto di tornitura
Anche in questo caso è dovuto al contatto dell’inserto con il pezzo. Questo fenomeno genera il progressivo deterioramento delle condizioni della superficie lavorata.
Possibili soluzioni:
- Utilizzare un tipo di carburo più resistente all’usura
- Utilizzare un rivestimento con alto spessore
- Diminuire la velocità di taglio
- Utilizzare o aumentare il refrigerante
5 – Deformazione Plastica del tagliente dell’inserto di tornitura
Il motivo che causa questo tipo di usura è il sovraccarico termico del tagliente in conseguenza alle alte temperature che si generano durante il taglio (alte velocità ed avanzamenti).
Possibili soluzioni:
- Utilizzare un tipo di carburo più resistente all’usura
- Diminuire la velocità di taglio
- Diminuire l’avanzamento
- Utilizzare un inserto con maggiore raggio di punta
- Utilizzare un inserto con un angolo di punta più robusto
- Utilizzare o aumentare il refrigerante
6 – Usura per Intaglio dell’inserto di tornitura
L’intaglio sorge nella zona di contatto del tagliente dell’inserto con la parte più esterna della superficie lavorata. E’ causata soprattutto dall’indurimento degli strati superficiali del pezzo lavorato. Questo tipo di usura si incontra soprattutto lavorando acciai anticorrosivi austenitici.
Possibili soluzioni:
- Utilizzare un tipo di carburo rivestito più resistente all’usura
- Scegliere un inserto con minore angolo di registrazione
- Suddividere in modo diverso la profondità di passata
7 – Microscheggiature sul tagliente dell’inserto di tornitura
La microscheggiatura, che nella maggior parte dei casi si combina con altri tipi di usura, è difficilmente identificabile di per sé. La sua causa è da ricercarsi nella bassa rigidità del sistema: macchina – utensile – pezzo lavorato.
Possibili soluzioni:
- Utilizzare un tipo più tenace di Inserto
- Scegliere condizioni di taglio meno gravose
- Utilizzare geometrie di taglio più positive
- diminuire l’avanzamento
8 – Martellamento del truciolo sul tagliente non impiegato dell’inserto di tornitura
La causa di questo fenomeno può essere l’adeguata consistenza del truciolo, che deformandosi colpisce il tagliente e lo danneggia meccanicamente.
Possibili soluzioni:
- Modificare l’avanzamento
- Scegliere un inserto con minore angolo di registrazione
- Utilizzare una diversa geometria di taglio
- Utilizzare un inserto più tenace
9 – Scheggiature del tagliente dell’inserto di tornitura
Tale fenomeno è la conseguenza del sovraccarico meccanico-termico durante il taglio interrotto.
Possibili soluzioni:
- Evitare il liquido refrigerante (è possibile utilizzare l’aria per eliminare i trucioli dalla zona di taglio)
- Scegliere un inserto più tenace
- diminuire la velocità di taglio
10 – Scheggiature nella zona post tagliente dell’inserto di tornitura
Tale fenomeno è la conseguenza del sovraccarico meccanico-termico durante il taglio interrotto.
Possibili soluzioni:
- Utilizzare un tipo più tenace di inserto
- Modificare il modo di ingresso ed uscita dell’utensile dal pezzo in lavorazione.
- Modificare le condizioni di taglio
- Utilizzare un altro tipo di geometria di taglio o tipo di angolo
- diminuire l’avanzamento
11 – Rottura dell’inserto di tornitura
Le cause di questo fenomeno possono essere diverse e dipendono sia dal tipo di metallo duro usato sia dal materiale del pezzo in lavorazione che dallo stato ed in particolare della solidità del sistema macchina-utensile-pezzo. Influiscono anche la grandezza dell’utensile e le condizioni di staffaggio dello stesso.
Possibili soluzioni:
- Utilizzare un tipo più tenace di inserto
- Utilizzare un inserto con raggio di punta maggiore
- scegliere condizioni di taglio meno gravose (diminuire avanzamento e profondità)
- Utilizzare un inserto con angolo di punta più robusto
- Utilizzare un’altra geometria di taglio
- Migliorare le condizioni di stabilità
- Durante l’ingresso e l’uscita dal pezzo diminuire l’avanzamento
Cosa influenza la durata degli inserti?
Nei lavori di tornitura la durata degli inserti è determinata da 3 fattori principali:
- Velocità di avanzamento (fn)
Se la velocità è troppo bassa si tenderà a generare dei trucioli a nastro continuo con una rapida usura del fianco dell’inserto. Se invece la velocità sarà troppo alta potremo riscontrare: uno scarso controllo del truciolo, una finitura superficiale non ottimale, una deformazione plastica o craterizzazione dell’inserto e un aumento della potenza assorbita dalla macchina.
- Velocità di taglio (Vc)
Se la velocità è troppo bassa avremo un usura precoce del tagliente e una superficie ottenuta di scarsa qualità. Se al contrario la velocità sarà troppo alta l’inserto avrà un usura eccessiva sul fianco, craterizzazione dell’inserto e finitura scarsa.
- Profondità di taglio (ap)
Se la profondità è scarsa si genereranno vibrazioni, calore eccessivo e perdita di controllo del truciolo. Se invece la profondità è troppo grande si potrà avere la scheggiatura dell’inserto, aumento della potenza assorbita per la maggior potenza richiesta.