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Rivestimento degli utensili da taglio per migliori lavorazioni a macchina

L'uso di leghe di nichel e titanio per le operazioni di lavorazione meccanica limitano le prestazioni degli utensili, nonché l'economia e la qualità delle parti finali prodotte. Sono stati sviluppati nuovi rivestimenti che mettono fine ai problemi del surriscaldamento localizzato e all'incollamento alla superficie dell'utensile da taglio.
Rivestimento degli utensili da taglio per migliori lavorazioni a macchina
Applicando rivestimenti nanostrutturati selezionati con deposizione fisica da fase vapore (PVD) è possibile potenziare gli strumenti da taglio e migliorare la lavorazione con una tecnologia già applicata con successo alla lavorazione di altri materiali come le leghe di acciaio. Tali rivestimenti possono ridurre la frizione e il rischio di surriscaldamento e forse persino evitare l'uso di lubrificanti. Si potrebbero ottenere velocità di lavorazione superiori, un ritardo nella comparsa di difetti di usura locali e una vita superiore dell'utensile.

Il progetto Matina ("Innovative PVD nano-coatings on tools for machining titanium and nickel alloys"), finanziato dall'UE, ha puntato su una vita superiore dell'utensile da taglio, su una lavorazione più rapida e sulla riduzione/eliminazione dell'uso di lubrificanti e refrigeranti per una produzione più economica di parti al nichel (Ni) e al titanio (Ti).

Nuovi rivestimenti sono stati disegnati con uno specifico elemento drogante e i partner di progetto hanno lavorato allo sviluppo di altri rivestimenti nanostrutturati. Sono stati analizzati diversi parametri di deposizione per determinare le influenze della forza drogante target, della temperatura di processo e della pressione parziale di azoto. La sintesi del rivestimento è stata ottimizzata e sono stati selezionati rivestimenti da applicare a determinati strumenti usati per condurre test di lavorazione.

Un rivestimento PVD applicato tramite spruzzamento da magnetron sugli strumenti da taglio ha offerto un aumento fino al 30% della produttività per la lavorazione di leghe Ti. In futuro i laboratori di lavorazione potranno usare le procedure di lavorazione con i rivestimenti e gli utensili scelti per lavorare componenti come quelli usati nei velivoli.

I risultati di Matina sono di particolare interesse per il settore aeronautico, biomedico, energetico e manifatturiero.

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