Perché la rettifica del metallo duro è difficile
Il metallo duro viene utilizzato proprio perché è particolarmente duro e resistente all’usura. Queste caratteristiche garantiscono una lunga durata e rendono il materiale adatto a utensili e componenti sottoposti a sollecitazioni elevate. Allo stesso tempo, però, rendono il metallo duro difficile da lavorare. La rettifica richiede quindi dischi abrasivi adeguati, macchine di precisione e un processo ben controllato. Anche la temperatura, l’asportazione di materiale e le misurazioni svolgono un ruolo importante. Soprattutto in presenza di tolleranze ridotte, anche una minima deviazione può determinare se un componente soddisfa o meno le specifiche del cliente.
Cosa rende il metallo duro un materiale così speciale?
Il metallo duro combina un’elevata durezza e resistenza all’usura con proprietà che possono essere adattate all’applicazione. Il materiale viene quindi ampiamente utilizzato, tra l’altro, per punte, frese, utensili da taglio e componenti soggetti a usura durante l’uso. Queste caratteristiche derivano dalla composizione del materiale. Il metallo duro non è costituito da un unico tipo di metallo, ma da granuli di carburo duro tenuti insieme da un legante. Vuoi saperne di più? Leggi qui tutto sul metallo duro.
Carburo di tungsteno e cobalto: la base del metallo duro
Il metallo duro è costituito da carburo di tungsteno e da un legante, solitamente il cobalto. Il rapporto tra questi componenti e la granulometria del carburo di tungsteno influiscono su proprietà quali durezza, resistenza all’usura e tenacità. GSE Carbide dispone di serie di tipi di metallo duro con il 6%, il 10% e il 12% di cobalto. Altre composizioni sono disponibili su richiesta. La scelta del tipo di metallo duro più adatto dipende dall’applicazione e dalle proprietà richieste al materiale.
Durezza e resistenza all'usura eccezionali
L'elevata durezza e resistenza all'usura del metallo duro lo rendono adatto ad applicazioni in cui altri materiali si consumano relativamente in fretta. Il rovescio della medaglia è che queste proprietà impongono anche determinati requisiti al modo in cui il materiale viene lavorato. Il metallo duro può essere molato con il diamante. Il diamante è più duro del metallo duro e viene quindi utilizzato nei dischi abrasivi con cui GSE Carbide lavora il materiale. In questo modo è possibile asportare il materiale in modo controllato per ottenere le dimensioni e le forme desiderate.
Le sfide tecniche nella lavorazione del metallo duro
Durante la rettifica del metallo duro, è necessario asportare materiale senza alterare in modo indesiderato le proprietà o le dimensioni del pezzo. A tal fine, sono importanti, tra l’altro, la scelta del disco abrasivo, il controllo della temperatura e i parametri della macchina. Questi fattori sono inoltre interconnessi. Il processo di rettifica deve quindi essere controllato nel suo complesso per poter produrre entro le tolleranze specificate.
Surriscaldamento e rischio di microfessurazioni
Durante la rettifica si genera calore. Se la temperatura del pezzo in lavorazione subisce variazioni eccessive, il materiale si dilata quando si riscalda e si restringe nuovamente durante il raffreddamento. A livello micrometrico, ciò può causare deformazioni e tensioni nel materiale. Nel caso peggiore, queste tensioni possono portare alla formazione di crepe. Per questo motivo il controllo della temperatura è una componente importante del processo di rettifica. Mantenendo sotto controllo lo sviluppo di calore durante la lavorazione, il processo rimane stabile e le dimensioni possono essere controllate con maggiore precisione.
Attrezzi adatti
La durezza del metallo duro limita la scelta dei materiali con cui può essere lavorato efficacemente. GSE Carbide utilizza a tal fine utensili diamantati. Il diamante viene impiegato sia nella rettifica che nel taglio del metallo duro. Nella rettifica si utilizza un disco abrasivo diamantato per asportare il materiale in modo controllato. Il tipo di lavorazione necessario dipende dalla forma, dalle dimensioni e dalle tolleranze desiderate del prodotto.
Precisione al micrometro: i requisiti per le macchine e la maestria artigianale
La rettifica del metallo duro può richiedere tolleranze estremamente ridotte. Ciò comporta requisiti specifici per le macchine, il controllo del processo e le modalità di verifica del risultato. GSE Carbide è in grado di rettificare il metallo duro con una tolleranza di 1 µm. In caso di tolleranze inferiori a 3 µm, è necessario utilizzare materiale di prova per verificare preventivamente se il programma impostato raggiunge la tolleranza richiesta. In questo modo si controlla in anticipo se il processo è adatto alle dimensioni richieste.
Cosa rende possibile l'affilatura
GSE Carbide esegue la rettifica del metallo duro in base alle dimensioni e alle tolleranze richieste. È possibile pre-lavorare le barre prima che il cliente ne definisca la geometria definitiva. Il diametro massimo che GSE Carbide è in grado di lavorare è di 40 mm. La lunghezza massima lavorabile è di 600 mm, ma dipende dal diametro del pezzo. Per applicazioni che richiedono estrema precisione, è possibile ottenere una tolleranza fino a 1 µm. Le possibilità disponibili vengono determinate sulla base del disegno tecnico e delle specifiche del prodotto. Gli specialisti di GSE Carbide saranno quindi lieti di assistervi dal disegno al risultato.
Il ruolo del raffreddamento nella rettifica
Durante la rettifica, il contatto tra il disco abrasivo e il metallo duro genera calore. Il controllo della temperatura è fondamentale per mantenere stabile il processo di rettifica. Se la temperatura varia eccessivamente, anche le dimensioni del pezzo possono subire variazioni. Un raffreddamento adeguato durante la rettifica limita tali variazioni di temperatura. Ciò contribuisce a mantenere i pezzi entro le tolleranze specificate e garantisce una qualità costante dei prodotti rettificati.
Misurazione e garanzia delle tolleranze
La rettifica di precisione richiede anche misurazioni precise. Durante e dopo il processo di produzione viene quindi verificato se le dimensioni corrispondono al disegno tecnico. A tal fine, GSE Carbide dispone di diversi strumenti di misura, tra cui un sistema di visione, micrometri, calibri di controllo, calibri a corsoio, un misuratore laser e un altimetro. La scelta dello strumento di misura dipende dalle dimensioni e dalla tolleranza da controllare. Combinando la rettifica e la misurazione, è possibile verificare che il prodotto rientri nelle tolleranze specificate prima della consegna.
Conclusione: la rettifica del metallo duro richiede il partner giusto
Le caratteristiche che rendono il metallo duro particolarmente adatto alle applicazioni soggette a usura rendono al contempo questo materiale difficile da lavorare. L'elevata durezza richiede l'uso di utensili di rettifica diamantati, mentre la temperatura, le impostazioni della macchina e le misurazioni devono essere controllate con precisione. A tal fine, GSE Carbide combina le capacità di rettifica necessarie con la conoscenza delle diverse qualità di metallo duro e degli strumenti di misura. Sono disponibili, tra l'altro, le seguenti opzioni:
- rettifica con tolleranza fino a 1 µm;
- lavorazione di diametri fino a 40 mm;
- rettifica e taglio con diamante;
- marcatura di componenti tecnici tramite incisione laser;
- controllo della temperatura durante il processo di rettifica;
- controllo con diversi strumenti di misura; e
- operazioni di rettifica basate sul vostro disegno tecnico.
In questo modo, il metallo duro può essere pre-lavorato con precisione fino a ottenere un prodotto conforme alle dimensioni e alle tolleranze specificate.