Raccomandazioni di lavorazione

Raccomandazioni di lavorazione
per le leghe AMPCO® e AMPCOLOY®
Indicazioni generali
Le raccomandazioni di lavorazione per le leghe AMPCO® e AMPCOLOY® sono basate su
delle prove approfondite eseguite negli stabilimenti dell’AMPCO METAL e che confermano
i valori adottati da un gran numero di clienti della società.
Le leghe AMPCO® e AMPCOLOY® sono fondamentalmente facili da lavorare. Particolare
attenzione dovrà essere prestata alla lavorazione delle leghe AMPCO® 21, AMPCO® 22,
AMPCO® 25 e AMPCO® 26, in quanto queste leghe presentano un allungamento ed una
duttilità inferiori comparati agli acciai per utensili di medesima durezza. Delle procedure
inappropriate possono portare a fratture del materiale.
Dato che le velocità di lavorazione dipendono molto dal tipo d’utensile di taglio utilizzato,
così come dalla rigidità della macchina utensile e dai liquidi lubrificanti e refrigeranti
impiegati, raccomandiamo le velocità di taglio sottostanti per le leghe AMPCO® e
AMPCOLOY®, indicate come valore relativo comparato a quelle per la lavorazione del
acciaio per utensili 1.7225 (DIN 42CrMo4) ed espresse in percentuale. Di seguito la
corrispondenza di quest’acciaio in vari paesi nella tabella sottostante.
Germania
Gran
Brettagna
U.S.A.
Italia
Giappone
Francia
W–Nr DIN
BS970
AISI/SAE
UNI
JIS
AFNOR
1.7225
42CrMo4
709M40
708M40
4140
4142
Materiale
1.7225
(DIN 42 Cr Mo 4)
AMPCO®8
AMPCO®18
AMPCO®M4
AMPCO®21
AMPCO®22
AMPCO®25
AMPCO®26
AMPCOLOY® 940, 91/95,
972
AMPCOLOY® 83
AMPCOLOY® 88
42CrMo4 SCM440(H)
42CD4
G40CrMo4
SNB7
42CrMo40
Spagna
UNE
F.8332
F.8232
Durezza Brinell
HB 30/10
Velocità di taglio
max. 250
100%
109 – 124
159 – 183
270 – 305
285 – 311
321 – 352
356 – 394
395 – 450
125%
130%
120%
115%
110%
100%
75%
180 – 255
125%
340 – 390
260 – 280
100%
120%
“130%” per l’AMPCO®18 significa che si può lavorare la lega ad una velocità di taglio di
30% superiore quella usuale per l’acciaio 1.7225 (stesso avanzamento e profondità).
Questa analogia vale tanto per le macchine utensili convenzionali, quanto per i centri di
lavorazione CNC e HSC (High Speed Cutting.) Indipendentemente da questo, variabili
come; rigidità della macchina, raffreddamento ottimale, stato dell’utensile di taglio, ecc.,
influiscono in misura importante sulla lavorazione delle leghe AMPCO®, soprattutto per le
leghe AMPCO® più dure.
Bisogna tenere conto che la durata degli utensili di taglio è ridotta significativamente
quando sono impegnati per la lavorazione delle varianti più dure delle leghe AMPCO®.
In generale, per le varianti più dure delle leghe AMPCO® (dall’AMPCO® 21 in poi), si
raccomanda di lavorare sempre dall’esterno verso l’interno, in modo da evitare di rompere
lo spigolo del pezzo. In alternativa, è anche possibile lavorare il pezzo avendolo
generosamente smussato con un angolo di 45°. La non osservanza di questa regola
condurrà alla rottura dello spigolo.
Utensili di taglio
L’angolo di incidenza α per tutte le leghe AMPCO® e AMPCOLOY® deve essere fissato a
6°. Il raffreddamento è più importante della lubrificazione, quando si lavora del materiale
AMPCO®, specialmente per le varianti più dure M4, AMPCO® 21, AMPCO® AMPCO®
22, AMPCO® 25, e AMPCO® 26. Si raccomanda di utilizzare dei liquidi lubrificanti e
refrigeranti mescolabili all’acqua, in cui l’emulsione contiene in regola generale dal 5 al
10% di lubrificante refrigerante.
Per pezzi che richiedono tolleranze particolarmente ristrette, o per pezzi caratterizzati da
pareti sottili, si può effettuare un trattamento termico di distensione prima o, meglio
ancora, dopo la pre-lavorazione. Si prega di chiedere alla filiale locale di AMPCO®Metal a
riguardo delle temperature e dei tempi di mantenimento.
Taglio a sega
Le leghe AMPCO® meno dure, fino all’AMPCO® 18, possono essere segate con delle
lame bi-metalliche. Le varianti più dure, dall’AMPCO® 21 fino all’AMPCO® 26 e M4,
vanno segate con delle lame contenenti metallo duro. Secondo la sezione del pezzo da
segare, il numero di denti per pollice della lama varia tra 2,5 e 3.
Raccomandazione di produttore di lame:
Lame da sega in metallo duro WIKUS–Sägenfabrik
Wilhelm H. Kullmann GmbH & Co. KG, sito web: www.wikus.de
Tornitura
Si raccomanda di centrare bene l’utensile sul pezzo da
tornire o, altrimenti, di non superare i 0,4 mm al di sotto
del centro.
Per la sgrossatura o finitura è più vantaggioso l’utilizzo di
placchette da taglio in metallo duro di qualità K10/K20.
Per lavorazioni molto fini (accoppiamenti albero–foro) si
possono raggiungere degli ottimi stati superficiali (N3)
con un utensile diamantato (PKD).
Onde evitare rotture di bordi o spigoli di pezzi anulari all’uscita dell’utensile, bisogna
sempre tornire dall’esterno verso l’interno, soprattutto dall’AMPCO® 21 in poi.
Smussatura degli
spigoli
Alternativamente, una generosa smussatura a 45° può essere precedentemente ricavata
sullo spigolo d’uscita dell’anello.
Parametri di tornitura delle leghe AMPCO®
Lega
AMPCO®
Sgrossatura
Finitura
Finitura
diamantata
PKD
Parametro
Misura
Velocità di taglio
vc (m/min)
Avanzamento
Passo
Placchetta
f (mm/giro)
a (mm)
Velocità di taglio
vc (m/min)
Avanzamento
Passo
Placchetta
Velocità di taglio
Avanzamento
Passo
f (mm/giro)
a (mm)
vc (m/min)
f (mm/giro)
a (mm)
8, 18.136, 18,
21, 22
25, 26
18.23, 45, M4
Vedere
Vedere
Vedere
tabella pag. 1 tabella pag. 1 tabella pag. 1
0,15 – 0,2
0,15 – 0,2
0,1 – 0,15
Fino a ca. 4,0 Fino a ca. 3,5 Fino a ca. 3,5
K10 – K20
K10 – K20
K10 – K20
Vedere
Vedere
Vedere
tabella pag. 1 tabella pag. 1 tabella pag. 1
0,05 – 0,1
0,05 – 0,1
0,05
0,25 – 0,5
0,25 – 0,5
0,25– 0,5
K10 – K20
K10 – K20
K10 – K20
200 – 600
180 – 400
150 – 300
0,05 – 0,08
0,05 – 0,08
0,05 – 0,08
0,25 – 0,3
0,25 – 0,3
0,25 – 0,3
Raccomandazione di produttore di placchette:
Società Seco,
CNMG 120408-MF1 in CP500
DCMT 11T304-F2 in CP200
VBMT 160404-F1 in CP500
Società Sumitomo (www.sumitomocorp.com)
Tipo: DCGT 11 T3 04 N–SC
in ACZ 310
CNMG 12 04 08 N–EX
in EH 510Z
VBMT 16 04 08 N–SK
in EH10Z
Parametri di tornitura dell’AMPCOLOY®
Lega
AMPCOLOY®
Sgrossatura
Finitura
Parametro
Misura
Velocità di taglio
vc (m/min)
Avanzamento
Passo
Placchetta
f (mm/giro)
a (mm)
Velocità di taglio
vc (m/min)
Avanzamento
f (mm/giro)
Passo
a (mm)
Placchetta
Raccomandazione di produttore di placchette:
91/95, 940, 972
83, 88
Vedere tabella
pag. 1
0,15 – 0,2
Fino a ca. 4,0
P10 – P20
Vedere tabella
pag. 1
0,05 – 0,1
0,25 – 0,5
P10 – P20
Vedere tabella
pag. 1
0,15 – 0,2
Fino a ca. 3,5
P10 – P20
Vedere tabella
pag. 1
0,05 – 0,1
0,25 – 0,5
P10 – P20
Società Seco,
CNMG 120408-MF1 in CP500
DCMT 11T304-F2 in CP200
VBMT 160404-F1 in CP500
Società Sumitomo (www.sumitomocorp.com)
Tipe DCMT 11 T3 04 N–SU
in AC700G
Società WNT (www.wnt.de)
Tipo: DCGT 11 T3 02 – Al
CCGT 12 04 04 FN – Al
in CWK15
in CWK15
Raccomandazioni importanti:
Dall’AMPCO® 21 in poi, tornire dallo spigolo verso l’interno del pezzo.
Si raccomanda l’utilizzo di lubrificante refrigerante.
Fresatura
Per la fresatura delle leghe AMPCO®, le punte più appropriate sono del tipo K10–K20 in
metallo duro. Per lavorare contorni e cavità, la miglior scelta è una punta a raggio standard
in metallo duro di tipo K10–K20.
Durante l’utilizzo di frese a coda, frese ad angolo o frese a doppio labbro, munite di
placchetta in metallo duro, è assolutamente necessario fresare dall’esterno verso l’interno
del pezzo o, alternativamente, smussare in precedenza gli spigoli d’uscita ad un angolo di
45° per evitare rotture indesiderate.
Parametri di fresatura per l’AMPCO®
Lega
AMPCO®
Sgrossatura
Finitura
Finitura
diamantata
PKD
Parametro
Misura
Velocità di taglio
vc (m/min)
Avanzamento
Passo
Placchetta
f (mm/giro)
a (mm)
Velocità di taglio
vc (m/min)
Avanzamento
Passo
Placchetta
Velocità di taglio
Avanzamento
Passo
f (mm/giro)
a (mm)
Raccomandazione di fornitore:
Fresa planare
Società Ingersoll
PNCU 0805 GNTRJ in IN1030
vc (m/min)
f (mm/giro)
a (mm)
8, 18.136, 18,
21, 22
25, 26
18.23, 45, M4
Vedere
Vedere
Vedere
tabella pag. 1 tabella pag. 1 tabella pag. 1
0,1 – 0,25
0,1 – 0,25
0,1 – 0,2
Fino a ca. 5
Fino a ca. 5
Fino a ca. 4
K10 – K20
K10 – K20
K10 – K20
Vedere
Vedere
Vedere
tabella pag. 1 tabella pag. 1 tabella pag. 1
0,05 – 0,1
0,05 – 0,1
0,05
0,1 – 0,5
0,2 – 0,5
0,2 – 0,8
K10 – K20
K10 – K20
K10 – K20
600 – 800
500 – 550
465 – 500
0,03 – 0,08
0,03 – 0,08
0,03 – 0,08
0,05 – 0,3
0,05 – 0,3
0,05 – 0,3
Società Jongen, www.jongen.de
FP 528 HT35
Fresa cilindrica
Società Gühring, www.guehring.de (tutte le frese tipo N pos.)
Fresa Ratio RF 100 art. no. 3732 e no. 3627 per sgrossare / finire
Fresa Ratio RF 100 art. no. 3631 per finitura fine
Società Ingersoll, www.ingersoll.com
Fresa a porcospino SDMT 080305 N in IN1030 e SDCT 080305 FN–P in IN1030
Parametri di fresatura per l’AMPCOLOY®
Lega
AMPCOLOY®
Sgrossatura
Finitura
Parametro
Misura
Velocità di taglio
vc (m/min)
Avanzamento
Passo
Placchetta
f (mm/giro)
a (mm)
Velocità di taglio
vc (m/min)
Avanzamento
Passo
Placchetta
f (mm/giro)
a (mm)
91/95, 940, 972
83, 88
Vedere tabella
pag. 1
0,1 – 0,25
Fino a ca. 5
P10 – P20
Vedere tabella
pag. 1
0,05 – 0,1
0,1 – 0,5
P10 – P20
Vedere tabella
pag. 1
0,1 – 0,25
Fino a ca. 4
P10 – P20
Vedere tabella
pag. 1
0,05 – 0,1
0,25 – 0,8
P10 – P20
Raccomandazione di fornitore:
Fresa planare
Società Ingersoll
PNCU 0805 GNTRJ en IN1030
Società Widia, www.widia.com
SEKR 1203 AFN – MS THR
Società Hoffmann, www.hoffmann–group.com
MPHX 11 K10/20
Fresa cilindrica
Società Ingersoll, www.ingersoll.com
Fresa a porcospino SDMT 080305 N in IN1030 e SDCT 080305 FN–P in IN1030
Società Gühring, www.guehring.de
No.3310 e 3126 e 3286
Raccomandazioni importanti:
Dall’AMPCO® 21 in poi, tornire dallo spigolo verso l’interno del pezzo.
E’ raccomandato l’utilizzo di frese in metallo duro ad angolo di taglio positivo.
Si raccomanda l’utilizzo di lubrificante refrigerante.
Foratura, scavatura ed allargamento
Per le varianti AMPCO® 18 a 26, saranno utilizzate punte e placchette in metallo duro o
delle punte monoblocco in metallo duro. Poiché le leghe AMPCO® non producono trucioli
che si frantumano facilmente, è importante assicurare una buona rimozione di questi
ultimi. Nel caso di fori profondi, è consigliabile ritirare la punta e rimuovere i trucioli di tanto
in tanto. Nel caso di fori passanti, nelle leghe AMPCO® 21 e 26, è necessario porre una
lastra d’acciaio sotto il pezzo da forare o di eseguire il foro da ambo le parti del pezzo,
evitando così rotture dello spigolo d’uscita. E’ indispensabile un raffreddamento perfetto
della punta durante la foratura delle leghe AMPCO® e AMPCOLOY®.
Materiale
1.7225
(DIN 42 Cr Mo 4)
AMPCO®8
AMPCO®18
AMPCO®M4
AMPCO®21
AMPCO®22
AMPCO®25
AMPCO®26
AMPCOLOY® 940, 91/95,
97
AMPCOLOY® 83
AMPCOLOY® 88
Durezza Brinell
HB 30/10
Velocità di taglio
Max. 250
100 %
109 – 124
159 – 183
270 – 305
285 – 311
321 – 352
356 – 394
395 – 450
125 %
130 %
120 %
115 %
110 %
100 %
75 %
180 – 255
125 %
340 – 390
260 – 280
100 %
120 %
Raccomandazione di fornitore:
Società Gühring, www.guehring.de
Per le leghe AMPCO®:
RT 100 U art. no. 2471, 1243, 730, 732 e 305
Per le leghe AMPCOLOY®:
RT 100 F art. no.1660, 1662 e 620
Raccomandazioni importanti:
Per fori passanti nell’AMPCO® 21, 22, 25 e 26, forare dai due lati.
Deve essere garantita una buona rimozione di trucioli.
Utilizzo di lubrificante refrigerante.
Se la profondità del truciolo è troppo piccola, l’utensile d’allargamento gripperà.
Utilizzare utensili con placchette in metallo duro a divisione ineguale.
Quando si fora con punte a canale interno di raffreddamento, rispettare i parametri di
taglio del fabbricante.
Filettatura
Per le varianti mediamente dure a dure (AMPCO® 18 a 26), si
raccomanda di utilizzare frese per filettare che siano rettificate
a decompressione. Le frese per filettare a metallo duro
permettono delle velocità di taglio più elevate e hanno una
durata nettamente maggiore.
Angolo
Angolodidi
spoglia
spoglia
Raccomandazione di fornitore:
Società Gühring, www.guehring.de
Art. no. 969, 2506, 809 e 821
Raccomandazioni importanti:
Per gli AMPCO® 25 e 26, il diametro di foratura del foro guida deve essere da 0,15 a 0,20
mm più grande del valore del diametro normalmente previsto. Nel caso in cui il foro guida
è passante, dovrà essere smussato su ambo i lati prima di filettare.
Smerigliatura, Lisciatura, Levigatura
Dopo la levigatura, le leghe AMPCO® raggiungono delle tolleranze comprese tra 0,0002 e
0,015 mm e una rugosità superficiale compresa tra 0,5 µm e 1,5 µm, secondo la
dimensione e la forma del pezzo. Per pezzi con diametro compreso tra i 25 e 130 mm, il
sovrametallo consigliato si aggira tra 0,01 e 0,038 mm. Questi valori diventano 0,038 e
0,063 mm quando il diametro del pezzo è compreso tra 130 e 280 mm.
Lappatura
I risultati della lappatura sulle leghe AMPCO® sono generalmente ottimi. Le tolleranze
raggiungibili sono comprese tra 0,1 µm e 2 µm. La polvere di lappatura utilizzata è il
corindone.
Rettifica, molatura, smerigliatura e pulitura
Uno dei vantaggi delle leghe AMPCO® è l’incontestabile qualità superficiale raggiungibile
durante la finitura così come la facilità di pulitura comparata all’acciaio. Tutte le leghe
AMPCO® possono essere rettificate alle stesse velocità di avanzamento dell’acciaio. La
velocità di rettifica durante la sbavatura si aggira sui 30 a 45 m/s ed è compresa tra 24 e
25 m/s durante la rettifica piana o circolare. Per questi ultimi tipi di rettifica
s’impiegheranno delle mole al carburo di silicio. I risultati ottimali si ottengono con velocità
di mola da 5000 a 6000 giri/min e, nella rettifica di superfici cilindriche, con velocità di
rotazione del pezzo comprese tra 25 e 150 giri/min. Si raccomanda di rettificare ad umido.
La pulitura delle leghe AMPCO® è simile a quella dell’acciaio. I pezzi da pulire sono
innanzitutto preparati per la finitura fine (per esempio rettifica piana) o, altrimenti,
manualmente con della carta vetro a grano di spessore compreso tra 320 e 500. E’
possibile anche farlo a macchina fino a quando non sono più percepibili scanalature o
righe ad occhio nudo. I pezzi saranno poi puliti fino allo stato d’elevata brillantezza con un
disco per lucidare di feltro e pasta per rettifica/pulitura.
Elettro-erosione
Il gruppo di leghe AMPCO® può essere facilmente lavorato per elettro-erosione con
parametri di regolazione, tasso d’asportazione del materiale e tempi di lavorazione
comparabili a quelli per la fabbricazione di utensili o stampi in acciaio.
L’elettro-erosione a filo delle leghe AMPCO® e AMPCOLOY® è eseguita normalmente,
benché i tempi di lavorazione subiscano un lieve aumento. Si utilizzano dei fili di ottone
normali, per esempio con diametro di 0,2 mm.
Per questo motivo, ci concentreremo sull’elettro-erosione a tuffo delle leghe ad alta
conducibilità AMPCOLOY® 940 e 944 (queste raccomandazioni valgono anche per le altre
leghe della gamma AMPCOLOY®).
Le leghe AMPCOLOY® 940 e AMPCOLOY® 944 hanno un’elevata conducibilità termica
ed elettrica. Questa proprietà porta dei vantaggi pratici importanti nel momento in cui le
leghe sono utilizzate negli stampi ad iniezione della plastica, permettendo dei tempi ciclo
ridotti grazie al raffreddamento più veloce del pezzo prodotto. Questa proprietà è però
meno vantaggiosa durante l’elettro-erosione. Bisognerà dunque tenere conto, vista la
buona conducibilità di AMPCOLOY® 940 e AMPCOLOY® 944, del fatto che il tempo di
lavorazione sarà più elevato e che l’usura degli elettrodi sarà, anch’essa, maggiore.
L’entità di queste differenze rispetto agli acciai, durante l’elettro-erosione delle leghe
AMPCOLOY®, dipende principalmente da:
a) i valori delle regolazioni, in funzione del tipo di macchina e, specialmente, del tipo di
generatore
b) il tipo di elettrodi impiegati.
a) Regolazioni
Secondo le informazioni di cui disponiamo, le regolazioni di base fornite dal fabbricante
della macchina da elettro-erosione possono essere utilizzate, dipendentemente dalla
qualità superficiale desiderata ed a seconda che si stia sgrossando o che si sia nella fase
finale di finitura del pezzo.
Intensità della corrente:
In relazione alle esigenze sopra menzionate, per l’elettro-erosione di pezzi in
AMPCOLOY® è necessaria corrente ad alta tensione per la sgrossatura e corrente a
minore tensione per la finitura. Più grande la superficie dell’elettrodo, maggiore dovrà
essere la tensione della corrente e vice versa. Vista l’ottima conducibilità elettrica di
AMPCOLOY® 940 e AMPCOLOY® 944, nella maggioranza dei casi è necessario
utilizzare tensioni più alte che con l’acciaio.
Polarità:
Con le più recenti macchine da elettro-erosione è possibile utilizzare la polarità
normale, vale a dire il più (+) sull’elettrodo e il meno (–) sul pezzo da erodere. In
alcuni casi, su certe macchine, può essere necessario di invertire la polarità, vale a
dire, il più (+) sul pezzo ed il meno (–) sull’elettrodo. Nel caso dell’utilizzo di elettrodi
in grafite è necessaria l’inversione della polarità.
Tempo di esercizio dei diversi livelli di potenza (On time):
La regolazione dei tempi di esercizio (On Time) dipende dal tipo di materiale
dell’elettrodo; gli elettrodi in rame-tungsteno ed in grafite d’alta qualità permettono un
On Time più elevato che gli elettrodi in rame. Durante l’utilizzo di elettrodi in rame, la
durata dell’On Time deve essere ridotta onde evitarne un’usura precoce.
b) Materiale dell’elettrodo
La migliore opzione per l’elettro-erosione a tuffo delle leghe AMPCOLOY® 940 e
AMPCOLOY® 944 è l’utilizzo di elettrodi in rame-tungsteno. Ciò nonostante, ci sono certe
limitazioni a causa dello stato di fornitura in cui questo materiale è disponibile sul mercato
(sinterizzato) e della sua difficoltà di lavorazione. I costi di materiale e lavorazione più
elevati spesso possono essere ammortizzati, quando le forme geometriche sono semplici,
per esempio tondi o rettangoli, dove il tasso d’asportazione di materiale è più elevato.
La grafite d’alta qualità ed il rame-grafite sono generalmente meno apprezzati a causa
della loro lavorazione cosiddetta “sporca”. Questi elettrodi in grafite sono ciononostante
utilizzabili per l’elettro-erosione di AMPCOLOY® 940 e AMPCOLOY® 944 e presentano
dei tassi d’usura più bassi degli elettrodi in rame.
Il rame elettrolitico è sicuramente il materiale più utilizzato come elettrodi nella elettroerosione a tuffo, ma è anche quello che più assomiglia alle leghe AMPCOLOY® 940 e
AMPCOLOY® 944. Questo fatto è la causa principale delle difficoltà sopra menzionate,
con particolare riferimento all’usura precoce degli elettrodi.
E’ possibile influenzare l’usura dell’elettrodo regolando la macchina in forma ottimale, per
esempio utilizzando degli impulsi On Time ridotti. Questo allungherà leggermente il tempo
di lavorazione, ma ridurrà notevolmente il tasso d’usura dell’elettrodo. E’ anche importante
l’utilizzo di un risciacquo efficace della superficie da erodere, riducendo così l’usura
dell’elettrodo.
Gli elettrodi in AMPCOLOY® 972 sono particolarmente apprezzati dai nostri clienti,
principalmente perché sono più facili da lavorare che il rame elettrolitico. Inoltre, se
accoppiati con le pre-impostazioni “rame/rame” o “rame/AMPCOLOY®” dei programmi di
regolazione dei produttori di macchine ad elettro-erosione, gli elettrodi in AMPCOLOY®
972 danno ottimi risultati.
L’AMPCOLOY® 972 è disponibile in pronta consegna dallo stock di in molte dimensioni.