Nel taglio dei metalli esistono diversi materiali da lavorare. Materiali diversi hanno caratteristiche diverse di formazione di taglio e rimozione. Come possiamo padroneggiare le caratteristiche dei diversi materiali? I materiali metallici standard ISO sono divisi in 6 diversi tipi di gruppi. Ogni tipologia ha caratteristiche uniche in termini di lavorabilità. Questo articolo li riassumerà separatamente.
I materiali metallici sono suddivisi in 6 categorie principali: (1) P-Acciaio (2) M-Acciaio inossidabile (3) K-Ghisa (4) N-Metalli non ferrosi (5) S-Leghe resistenti al calore (6) H- Acciaio temprato
01-P acciaio
Cos'è l'acciaio? - L'acciaio è il più grande gruppo di materiali nel campo del taglio dei metalli. - L'acciaio può essere acciaio non temprato o acciaio bonificato (durezza fino a 400HB). - L'acciaio è una lega il cui componente principale è il ferro (Fe). Viene prodotto attraverso un processo di fusione. - Gli acciai non legati hanno un contenuto di carbonio inferiore allo 0,8%, solo Fe e nessun altro elemento di lega. - L'acciaio legato ha un contenuto di carbonio inferiore all'1,7% e vengono aggiunti elementi di lega come Ni, Cr, Mo, V, W, ecc.
Aree di applicazione: All'interno della gamma di taglio dei metalli, il gruppo P è il gruppo di materiali più grande, poiché copre diversi settori industriali.
I materiali sono solitamente materiali a truciolo lungo che formano trucioli continui e relativamente uniformi. La forma specifica del truciolo dipende solitamente dal contenuto di carbonio. – Basso contenuto di carbonio=materiale resistente e appiccicoso. – Materiale fragile=ad alto contenuto di carbonio.
Caratteristiche di lavorazione: - Materiale a truciolo lungo. - Il controllo del truciolo è relativamente semplice e fluido. - L'acciaio dolce è appiccicoso e richiede un tagliente affilato. - Forza di taglio unitaria kc: 1500~3100 N/mm² - La forza di taglio e la potenza richieste per lavorare materiali ISO P rientrano in un intervallo limitato.
02-M Acciaio inossidabile
Cos'è l'acciaio inossidabile? - L'acciaio inossidabile è un materiale in lega con un minimo di 11%~12% di cromo. - Il contenuto di carbonio è solitamente molto basso (fino a un massimo di 0,01%). - La lega è principalmente Ni (nichel), Mo (molibdeno) e Ti (titanio). - Sulla superficie dell'acciaio si forma uno spesso strato di Cr2O3 che lo rende resistente alla corrosione.
Applicazioni: Nel gruppo M, la maggior parte delle applicazioni riguardano il settore del petrolio e del gas, i raccordi per tubi, le flange, l'industria di trasformazione e l'industria farmaceutica.
Forma del truciolo: il materiale forma trucioli a scaglie irregolari, che hanno forze di taglio maggiori rispetto agli acciai comuni. Esistono molti tipi diversi di acciaio inossidabile. Le prestazioni di rottura del truciolo (da truciolo facile a quasi impossibile da rompere) variano a seconda delle caratteristiche della lega e del trattamento termico.
Caratteristiche di lavorazione: - Materiale a truciolo lungo. - Il controllo del truciolo è relativamente regolare nella ferrite, più difficile nell'austenite e nel duplex. - Forza di taglio specifica: 1800~2850 N/mm² - Durante la lavorazione vengono generati forze di taglio elevate, tagliente di riporto, calore e incrudimento.
03-K Ghisa
Cos'è la ghisa? - Esistono 3 tipi principali di ghisa: ghisa grigia (GCI), ghisa duttile (NCI) e ghisa a grafite compattata (CGI). - La ghisa è composta principalmente da Fe-C con un contenuto di silicio relativamente elevato (1%~3%). - Il contenuto di carbonio è superiore al 2%, che è la massima solubilità del C nella fase austenite. - Cr (cromo), Mo (molibdeno) e V (vanadio) vengono aggiunti per formare carburi, che aumentano la resistenza e la durezza, ma riducono la lavorabilità.
Aree di applicazione: il gruppo K viene utilizzato principalmente nei componenti automobilistici, nella produzione di macchinari e nella produzione del ferro.
Forma del truciolo: la forma del truciolo del materiale varia, da trucioli quasi polverosi a trucioli lunghi. La potenza necessaria per elaborare questo gruppo di materiali è generalmente inferiore. *Nota: Esiste una grande differenza tra la ghisa grigia (di solito i trucioli sono quasi polverosi) e la ghisa sferoidale, la truciolabilità di quest'ultima è spesso più simile a quella dell'acciaio.
Caratteristiche di lavorazione: - Materiale a truciolo corto. - Buon controllo del truciolo in tutte le condizioni di lavoro. - Forza di taglio dell'unità: 790~1350 N/mm²- L'usura per abrasione si verifica durante la lavorazione a velocità più elevate. - Forza di taglio media.
04-N Metalli non ferrosi
Cosa sono i materiali non ferrosi? - Questa categoria comprende metalli non ferrosi, metalli teneri con durezza inferiore a 130 HB. - Le leghe non ferrose (Al) contenenti quasi il 22% di silicio (Si) costituiscono la maggior parte. - Rame, bronzo, ottone.
Aree di applicazione: il gruppo N è dominato dalla produzione aeronautica e dai produttori di ruote per automobili in lega di alluminio.
Sebbene la potenza richiesta per pollice cubo sia bassa, è comunque necessario calcolare la potenza massima richiesta per ottenere un tasso di rimozione del metallo elevato.
Caratteristiche di lavorazione: - Materiale a truciolo lungo. - Nel caso delle leghe il controllo del truciolo è relativamente semplice. - I metalli non ferrosi (Al) sono appiccicosi e richiedono un tagliente affilato. - Forza di taglio dell'unità: 350~700 N/mm²- La forza di taglio e la potenza richieste per lavorare materiali ISO N rientrano in un intervallo limitato.
05-S leghe resistenti al calore
Cosa sono le leghe resistenti al calore? - Le leghe resistenti al calore (HRSA) comprendono molti materiali ad alta lega a base di ferro, nichel, cobalto o titanio. Gruppo: Base ferro, base nichel, base cobalto Condizioni di lavoro: Ricottura, solubilizzazione, trattamento di invecchiamento, laminazione, forgiatura, fusione. Caratteristiche: Un contenuto di lega più elevato (cobalto rispetto al nichel) garantisce una migliore resistenza al calore, una maggiore resistenza alla trazione e una maggiore resistenza alla corrosione
Aree di applicazione: i materiali del gruppo S, difficili da lavorare, vengono utilizzati principalmente nell'industria aerospaziale, delle turbine a gas e dei generatori.
La gamma è ampia, ma solitamente sono presenti forze di taglio elevate.
Caratteristiche di lavorazione: - Materiali a truciolo lungo. - Controllo truciolo difficile (trucioli seghettati). - Sono richiesti angoli di spoglia negativi per la ceramica e angoli di spoglia positivi per i carburi. - Forza di taglio unitaria: Per leghe resistenti al calore: 2400~3100 N/mm² Per leghe di titanio: 1300~1400 N/mm² - La forza di taglio e la potenza richieste sono molto elevate.
06-H Acciai temprati
What are hardened steels? - Hardened steels are the smallest group from a machining point of view. - This group contains quenched and tempered steels with a hardness >45~65 HRC. - In genere, la durezza delle parti dure da tornire è compresa tra 55 e 68 HRC.
Applicazioni: Gli acciai temprati del gruppo H vengono utilizzati in diversi settori, come ad esempio l'industria automobilistica e i suoi subappaltatori, nonché nell'industria della costruzione di macchine e nel settore degli stampi.
Forma del truciolo: trucioli solitamente continui e roventi. Questa elevata temperatura aiuta a ridurre il valore kc1 ed è importante per aiutare a risolvere i problemi applicativi.
Caratteristiche di lavorazione: - Materiali a truciolo lungo. - Controllo del truciolo relativamente buono. - È richiesto un angolo di spoglia negativo. - Forza di taglio dell'unità: 2550~4870 N/mm² - La forza di taglio e la potenza richieste sono molto elevate.
