Le applicazioni promuovono l’ingegneria degli strumenti
Il rapidissimo sviluppo vissuto dal settore aerospaziale e da quello automobilistico apre nuove possibilità per l’elaborazione di componenti basati su materiali quali superleghe e acciai super-duri. Come parte del processo di aggiornamento delle loro linee di produzione, i produttori sono chiamati revisionare i processi di lavorazione utilizzati per produrre i dimostratori. Nel 2011 è stato avviato il progetto QUICKPRO (Quick process and tool design for advanced multi-axis milling of hard-to-machine materials), finanziato dall’UE. L’obiettivo di QUICKPRO era quello di effettuare una ricerca per individuare gli strumenti più appropriati per diverse attività di lavorazione e trarre conclusioni scientificamente valide in merito. Il team del progetto QUICKPRO si è concentrato sugli strumenti di foratura, fresatura e tornitura esposti a carichi termici e meccanici elevati se usati su materiali difficili da tagliare. Queste condizioni estreme riducono spesso la vita utile dello strumento usato, rendono più lenta la lavorazione e portano alla produzione di superfici di scarsa qualità. Determinare le condizioni ottimali per gli utensili da taglio è di importanza fondamentale, soprattutto in relazione al substrato e ai rivestimenti dei materiali. La ricerca nell’ambito di QUICKPRO è stata incentrata sui progressi tecnologici correlati alla macrogeometria e alla microgeometria dei taglienti e dei rivestimenti degli utensili, nonché all’adozione di parametri di processo e di strategie di fresatura ottimizzati. Gli strumenti sono stati sottoposti a una prova da banco per valutare i parametri di lavorazione in relazione al materiale e allo strumento. La qualità e l’aderenza dei rivestimenti al substrato dello strumento sono stati valutati a varie temperature in prove d’urto condotte in una struttura di collaudo separata e appositamente sviluppata. Successivamente alle prove, i ricercatori QUICKPRO hanno lavorato alla progettazione di strategie di lavorazione per la fresatura di geometrie complesse. Non sono state prese in considerazione condizioni sfavorevoli di impiego dello strumento, in modo da realizzare dei percorsi che avrebbero portato a una maggiore durata dell’utensile e a una migliore qualità della superficie parte. Il risultato del progetto QUICKPRO è una procedura standardizzata per la formulazione delle specifiche per dei parametri di lavorazione in relazione al materiale e allo strumento. Con l’adozione di questo approccio sarà possibile ridurre drasticamente i tempi necessari all’elaborazione delle strategie di taglio. A seguito di questi studi sarà possibile sfruttare appieno il potenziale della lavorazione multiasse. Si prevede che tali miglioramenti avranno una notevole e positiva ripercussione sulla produttività delle piccole e medie imprese, che potranno essere in grado di soddisfare le richieste dei clienti.
Parole chiave
Materiali ad alte prestazioni, lavorazione multiasse, superleghe, rivestimenti degli utensili, prove d’urto
