Quali parametri di lavorazione devono essere utilizzati per la barra AISI 310?

In qualità di fornitore fidato di barra AISI 310, capisco l'importanza di utilizzare i giusti parametri di lavorazione per ottenere risultati ottimali. AISI 310 è un acciaio inossidabile austenitico ad alta temperatura noto per la sua eccellente resistenza all'ossidazione e l'elevata resistenza a temperature elevate. Ciò lo rende una scelta popolare per applicazioni in settori quali quello aerospaziale, della lavorazione chimica e della produzione di energia. In questo post del blog, discuterò dei parametri di lavorazione chiave che dovrebbero essere utilizzati quando si lavora con la barra AISI 310, tra cui velocità di taglio, velocità di avanzamento, profondità di taglio e selezione dell'utensile.

Velocità di taglio

La velocità di taglio è uno dei parametri di lavorazione più critici poiché influisce direttamente sulla durata dell'utensile, sulla finitura superficiale e sulla produttività. Quando si lavora la barra AISI 310, è importante selezionare una velocità di taglio adeguata per evitare un'eccessiva usura dell'utensile e ottenere una buona finitura superficiale. La velocità di taglio consigliata per la barra AISI 310 dipende da diversi fattori, tra cui il materiale dell'utensile, il tipo di lavorazione (es. tornitura, fresatura, foratura) e la durezza del materiale.

Per le operazioni di tornitura utilizzando utensili da taglio in metallo duro, si consiglia generalmente una velocità di taglio compresa tra 60 e 100 piedi superficiali al minuto (SFM). Questa gamma di velocità consente un'efficiente rimozione del materiale riducendo al minimo l'usura dell'utensile. Tuttavia, se si utilizzano utensili da taglio in acciaio rapido (HSS), una velocità di taglio inferiore di circa 20-30 SFM è più appropriata a causa della minore resistenza al calore dell'HSS.

Nelle operazioni di fresatura la velocità di taglio può essere leggermente superiore rispetto alla tornitura. Per le frese in metallo duro, in genere si consiglia una velocità di taglio di 80-120 SFM. Anche in questo caso, se si utilizzano frese HSS, è necessario utilizzare una velocità di taglio inferiore di 25-35 SFM.

È importante notare che queste sono linee guida generali e che potrebbe essere necessario regolare la velocità di taglio effettiva in base alle condizioni specifiche dell'operazione di lavorazione. Fattori come la rigidità della macchina utensile, il refrigerante utilizzato e la finitura superficiale desiderata possono tutti influenzare la velocità di taglio ottimale.

Tasso di avanzamento

La velocità di avanzamento è un altro importante parametro di lavorazione che influisce sulla velocità di rimozione del materiale, sulla finitura superficiale e sulla durata dell'utensile. La velocità di avanzamento si riferisce alla distanza che l'utensile da taglio avanza nel pezzo per giro (per tornitura) o per dente (per fresatura). Quando si lavora la barra AISI 310, la velocità di avanzamento deve essere selezionata per garantire un'efficace rimozione del materiale senza causare un'eccessiva usura dell'utensile o una scarsa finitura superficiale.

Per le operazioni di tornitura, viene comunemente utilizzata una velocità di avanzamento di 0,005-0,015 pollici per giro (IPR). Questo intervallo di velocità di avanzamento consente un buon equilibrio tra velocità di rimozione del materiale e finitura superficiale. Se si desidera una finitura superficiale più fine, è possibile utilizzare una velocità di avanzamento inferiore di 0,005-0,01 IPR, ma ciò si tradurrà in una velocità di rimozione del materiale più lenta.

Nelle operazioni di fresatura, la velocità di avanzamento per dente (FPT) è generalmente compresa tra 0,002 e 0,005 pollici per dente. Analogamente alla tornitura, è possibile utilizzare un FPT inferiore per una migliore finitura superficiale, ma a scapito della produttività.

È importante regolare la velocità di avanzamento in base alla velocità di taglio e alla profondità di taglio. Come regola generale, all'aumentare della velocità di taglio, la velocità di avanzamento può essere leggermente aumentata per mantenere una velocità di rimozione del materiale costante. Tuttavia, se la velocità di avanzamento è troppo elevata, può causare un'eccessiva usura dell'utensile e una scarsa finitura superficiale.

Profondità di taglio

La profondità di taglio si riferisce allo spessore del materiale rimosso in una singola passata dell'utensile da taglio. Quando si lavora una barra AISI 310, la profondità di taglio deve essere selezionata in base al materiale dell'utensile, alla potenza e rigidità della macchina utensile e alla finitura superficiale desiderata.

Per le operazioni di tornitura viene comunemente utilizzata una profondità di taglio di 0,05-0,25 pollici. Questa profondità di taglio consente un'efficiente rimozione del materiale riducendo al minimo le forze di taglio e l'usura dell'utensile. Se si utilizza un utensile da taglio in metallo duro, è possibile utilizzare una profondità di taglio maggiore rispetto agli utensili in HSS grazie alla maggiore robustezza e resistenza al calore del metallo duro.

Nelle operazioni di fresatura, la profondità di taglio può variare a seconda del tipo di operazione di fresatura (ad esempio, spianatura, fresatura finale) e della geometria dell'utensile. Per la fresatura a spianare, in genere si consiglia una profondità di taglio di 0,02-0,1 pollici. Per la fresatura a candela, è comune una profondità di taglio di 0,01-0,05 pollici per passata.

È importante evitare di effettuare una profondità di taglio eccessiva, poiché ciò può causare forze di taglio eccessive, rottura dell'utensile e scarsa finitura superficiale. D'altro canto, se la profondità di taglio è troppo piccola, la rimozione del materiale può risultare inefficiente e tempi di lavorazione più lunghi.

Selezione dello strumento

La scelta dell'utensile da taglio giusto è fondamentale per ottenere risultati di lavorazione ottimali quando si lavora con la barra AISI 310. Il materiale dell'utensile, la geometria e il rivestimento svolgono tutti un ruolo importante nel determinare le prestazioni e la durata dell'utensile.

Gli utensili da taglio in metallo duro sono gli utensili più comunemente utilizzati per la lavorazione di barre AISI 310 grazie alla loro elevata durezza, resistenza all'usura e resistenza al calore. Gli inserti in metallo duro con tagliente affilato e angolo di spoglia positivo sono consigliati per un'efficiente rimozione del materiale e una buona finitura superficiale. Gli utensili in metallo duro rivestito, come quelli con rivestimento in nitruro di titanio (TiN) o carbonitruro di titanio (TiCN), possono migliorare ulteriormente le prestazioni dell'utensile riducendo l'attrito e l'usura.

Gli utensili da taglio in acciaio super rapido (HSS) possono essere utilizzati anche per la lavorazione di barre AISI 310, soprattutto per applicazioni su piccola scala o a bassa produzione. Tuttavia, gli utensili in HSS hanno una resistenza al calore inferiore rispetto agli utensili in metallo duro, quindi vengono generalmente utilizzati a velocità di taglio inferiori.

Oltre al materiale dell'utensile è importante anche la geometria dell'utensile. Per le operazioni di tornitura, un utensile con un ampio raggio di punta può contribuire a ridurre le forze di taglio e migliorare la finitura superficiale. Per le operazioni di fresatura, le frese con un angolo dell'elica elevato possono fornire una migliore evacuazione del truciolo e ridurre il rischio di intasamento del truciolo.

Refrigerante e lubrificazione

L'utilizzo di un refrigerante o lubrificante appropriato è essenziale durante la lavorazione della barra AISI 310. I refrigeranti aiutano a ridurre la temperatura di taglio, a eliminare i trucioli e a migliorare la finitura superficiale. Contribuiscono inoltre a prolungare la durata dell'utensile riducendo l'attrito e l'usura.

I refrigeranti idrosolubili sono comunemente utilizzati per la lavorazione della barra AISI 310. Questi refrigeranti forniscono buone proprietà di raffreddamento e lubrificazione e sono relativamente facili da pulire. Possono essere utilizzati sia per operazioni di tornitura che di fresatura.

In alcuni casi, possono essere preferiti oli semplici o refrigeranti semisintetici, soprattutto per operazioni di lavorazione pesanti o quando è richiesta una migliore finitura superficiale. Gli oli semplici forniscono un'eccellente lubrificazione ma possono richiedere una manipolazione più attenta a causa della loro infiammabilità.

È importante garantire che il refrigerante venga applicato direttamente sulla zona di taglio per ottenere i migliori risultati. Ciò può essere fatto utilizzando un sistema di raffreddamento a flusso continuo o un sistema di erogazione del refrigerante attraverso l'utensile.

Conclusione

La lavorazione della barra AISI 310 richiede un'attenta considerazione di diversi parametri chiave, tra cui velocità di taglio, velocità di avanzamento, profondità di taglio, selezione dell'utensile e refrigerante/lubrificazione. Selezionando i parametri di lavorazione appropriati e utilizzando gli utensili e i refrigeranti giusti, è possibile ottenere un'efficiente rimozione del materiale, una buona finitura superficiale e una lunga durata dell'utensile.

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Riferimenti

• Manuale ASM, volume 16: Lavorazione, ASM International
• Manuale sui dati di lavorazione, 4a edizione, Metcut Research Associates
• Guida agli utensili e alla lavorazione, Sandvik Coromant