Lo sapevi che nel corso delle operazioni di taglio su alcune leghe, il calore non viene disperso con il truciolo?

In occasione dell’ultimo articolo del nostro “Lo sapevi che”, ci siamo occupati di un materiale decisamente importante ai fini della vita delle persone, ossia le leghe di titanio.
Per dare ulteriore risalto a questo “super materiale”, facciamo un piccolo approfondimento sul fronte degli imprevisti e delle possibili criticità che riguarda il nostro mondo, quello dell’asportazione del truciolo.
Sono certo che chi ha avuto già modo di lavorare le leghe di titanio, ha dovuto inevitabilmente alzare il livello dell’attenzione nel momento che si è trovato a doversi preparare per le operazioni di taglio.
Ma prima di entrare nel vivo del tema che riguarda l’asportazione del truciolo, faccio una breve menzione sulle caratteristiche che rendono questo “super materiale” adatto ai settori altamente tecnologici.

Con un peso specifico di poco superiore all’alluminio e di circa la metà degli acciai, il titanio è un materiale scelto soprattutto nel settore dell’aerospace.
Ci sono ovviamente altri settori che fanno largo uso del titanio, come ad esempio quello delle automotive, il settore marittimo, il chimico, il biomedicale ed altri di minor rilievo.

Se uno degli indiscutibili vantaggi è legato al suo basso peso specifico, lo sono altresì la resistenza meccanica, l’elevata resistenza alla corrosione, dovuta al processo naturale di passivazione, e la resistenza alle alte temperature (circa 1.650° C il punto di fusione).

Tutte queste caratteristiche rendono il titanio un materiale in grado di riunire molteplici vantaggi in uno solo, e per questo motivo anche il suo costo risulta decisamente elevato.

Dal momento che si tratta di un materiale molto costoso, (di circa 5-6 volte superiore all’acciaio), è bene che gli addetti alle operazioni di taglio siano ben informati e formati in merito a come affrontare le lavorazioni.

Oltre al fattore legato e alla durezza, a seconda del tipo di lega di titanio, che metteranno senza dubbio, già a dura prova gli utensili, un’aggravante sul fronte delle criticità è rappresentata dalla conduttività termica molto scarsa.

Ad esempio, nella tornitura, nella maggior parte dei casi si è portati a pensare che il calore venga disperso con il truciolo; tuttavia, chi ha questa convinzione avrà una brutta sorpresa, perché ciò non accade nelle leghe di titanio. Ma c’è di più sul fronte delle difficoltà, in quanto la zona del tagliente viene sottoposta a delle temperature di esercizio intorno ai 1.000-1.200° C, aspetto che attiva il fenomeno del riporto di materiale nella zona di contatto con il pezzo e porterà inevitabilmente all’ossidazione del nostro utensile. Detto in modo molto semplice, nel caso della tornitura, l’inserto o tenderà a scheggiarsi oppure a bruciarsi, e in entrambi i casi si renderà necessaria la sostituzione. I rimedi possibili da mettere in campo per cercare di evitare il più possibile che questi fenomeni si manifestino con irruenza, e determinino la morte dell’inserto, possono essere riassunti così: dal momento che il calore tende a restare nella zona di taglio si rivelerà fondamentale una lubrorefrigerazione abbondante e di qualità (consultarsi con un tecnico competente); si dovrà scegliere un inserto dotato di rompitruciolo con una buona positività, ma altresì robusto e stabile che riesca a rompere il truciolo. Infatti, un altro rischio del titanio è dovuto alla tenacità del materiale e alla relativa difficoltà a rompere il truciolo, con la conseguenza di avere un truciolo che si avvolge intorno al pezzo o peggio ancora, al mandrino, con tanto di pericoli connessi. In questo caso si potrebbe eseguire la tornitura invertendo la rotazione del mandrino al fine di operare con la posizione dell’utensile rivolta verso il basso, aspetto che faciliterebbe la caduta del truciolo. In ultimo, ma non per importanza, è essenziale la scelta dell’inserto di buona qualità, specie per quanto concerne il rivestimento, che deve essere in grado di sopportare le elevate temperature.

Oggigiorno la tecnologia dei rivestimenti ha fatto passi da gigante, e trovare un inserto con un rivestimento adeguato non sarà cosa impossibile, a patto che ci si affidi a persone competenti, al fine di guidarci nel loro miglior utilizzo attraverso i corretti parametri di taglio.

Se si osserveranno queste essenziali condizioni, anche per lo straordinario, e allo stesso tempo ostico titanio, si riusciranno a trovare delle valide soluzioni e ottenere buoni volumi di trucioli e pezzi di qualità. In caso contrario…tanti auguri!

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