Utensili speciali per la meccanica:
qual è il materiale migliore?
Quante volte ci è stata sottoposta questa domanda…
Come ormai sanno tutti i nostri clienti, non esiste una risposta univoca.
Nella produzione di utensili speciali per lavorazioni per asportazione di truciolo possono essere infatti utilizzati vari tipi di materiali a seconda delle caratteristiche delle lavorazioni che l’utensile speciale andrà ad effettuare.
Per garantire la maggior efficienza qualitativa ed economica dell’utensile che andiamo a realizzare, abbiamo quindi la necessità di conoscere la tipologia di lavorazione per cui l’utensile verrà utilizzato.
Quali sono gli aspetti che impattano sulla scelta del materiale per l’utensile speciale?
- Il materiale che l’utensile deve lavorare
- Il numero di lavorazioni che l’utensile deve effettuare, ovvero la quantità di pezzi che l’utensile deve produrre
- La qualità produttiva dell’utensile, ossia la precisione richiesta dalla lavorazione, le tolleranze da rispettare e la rugosità da ottenere
- La velocità di taglio
- Le condizioni in cui l’utensile deve lavorare, ossia la tipologia di lubrificazione o modalità di evacuazione truciolo
- La tipologia di geometria
Tutti questi aspetti incidono, per diversi motivi, sulla scelta della tipologia di materiale più adatto alle specifiche esigenze.
Ma quali sono i possibili materiali in ambito meccanico?
Le caratteristiche fondamentali e discriminanti di qualsiasi utensile speciale, indipendentemente dalla sua forma o geometria, sono la durezza e la resistenza a mantenere il più a lungo possibile le caratteristiche iniziali.
In generale:
- Per la lavorazione di materiali ferrosi o ghise si possono utilizzare oltre ad acciai variamente legati, metalli duri, mix di metalli duri e ceramica o materiali ceramici in condizioni di particolare rigidità.
- Per le lavorazioni di leghe di alluminio, bronzi, ottoni e compositi, oltre agli acciai fortemente legati e ai metalli duri, si può utilizzare il diamante monocristallino o policristallino.
Il diamante non può essere infatti utilizzato per le leghe ferrose in quanto essendo carbonio allo stato puro, al contatto col carbonio degli acciai interagirebbe chimicamente pregiudicando la funzionalità operativa.
Gli acciai e l’influenza dei diversi elementi
L’acciaio è un metallo molto versatile e può essere infatti legato con elementi per realizzare leghe che ne esaltino le proprietà chimico/fisiche volute, conferendo quindi caratteristiche specifiche adatte all’uso richiesto:
- per aumentare la durezza (Cr, Mn, Mo, Ni, Si, V, C)
- per aumentare la durezza a caldo (Cr, Mo, V, Co)
- per migliorare la resistenza-tenacità (Cr, Mn, Mo, Ni)
- per ridurre la tendenza alla fragilità di rinvenimento (Mn)
- per aumentare il limite di elasticità (Mo, Si, V)
A titolo esemplificativo:
- il Cobalto conferisce alla lega la massima resistenza alla fatica termica e all’usura ad alte temperature
- il Cromo contribuisce a migliorare la resistenza all’usura, a ridurre la fragilità a freddo e, con percentuali superiori al 12% negli acciai inossidabili ferritici e martensitici, a migliorare la resistenza alla corrosione
- il Molibdeno unitamente al Nichel e al Cromo, in aggiunta ad altre caratteristiche, aumenta la tenacità, la resistenza all’usura e la resistenza meccanica a caldo.
In funzione della tecnologia utilizzata per l’aggiunta degli elementi, gli acciai si dividono in:
- Acciai legati (in cui gli elementi vengono legati tramite fusione)
- Acciai sinterizzati (in cui gli elementi vengono legati tramite la tecnologia delle polveri con apposite tecniche di sinterizzazione ad elevata temperatura)
In entrambe le tecnologie possono essere legati i medesimi elementi, ma grazie alla specificità della lavorazione, gli acciai sinterizzati offrono un vantaggio in più: l’assenza di fibre e, di conseguenza, la maggiore stabilità del materiale e la minor capacità di deformazione.
I metalli duri (widia)
Oltre agli acciai possono essere utilizzati i metalli duri (widia) che sono un prodotto della metallurgia delle polveri in cui il legame è tra un materiale ceramico (in primis carburo di tungsteno) ed un metallo legante e la cui durezza è compresa tra 86 e 93 HRA.
Quindi?
NON ESISTE IL MATERIALE MIGLIORE, MA ESISTE IL MATERIALE PIU’ ADATTO PER LE SPECIFICHE NECESSITA’.
Noi di Minelli Utensili siamo in grado di supportarvi al meglio nella scelta del materiale più adatto alle vostre specifiche esigenze, garantendovi le migliori prestazioni al miglior rapporto qualità-prezzo.