In cammino verso nuove frontiere.

L'uso dell'utensile nella storia dell'uomo si è sempre accompagnato all'evoluzione dello stesso e al mutare delle esigenze della società cui apparteneva. Si è trattato di un processo di cambiamento e di sviluppo che, a far capo dall'avvento della rivoluzione industriale, ha conosciuto un'accelerazione progressiva, sotto la spinta dell'esigenza di poter disporre di utensili che avessere requisiti "scientifici", in grado di rispondere alle nuove ed esasperate richieste che la produzione di beni richiedeva.

Limitandoci ad un'analisi dell'evoluzione dell'utensile per l'asportazione di truciolo, possiamo affermare che due sono state le grandi direttrici sviluppatesi a partire dagli inizi del secolo fino ad oggi.

 

Il metallo duro e gli acciai rapidi Hss.

La prima famiglia è quella degli utensili in metallo duro. Il loro primo apparire sul mercato risale agli inizi degli anni Venti,e precisamente al 1923, anno in cui la Krupp realizzò i primi pezzi di vero metallo duro, partendo da studi del tedesco Lohman, definendoli "Widia", abbreviazione di "Wie" e "Diamant", cioè "come il diamante". Il brevetto fu quindi venduto alla General Electric americana e da allora la tecnologia di fabbricazione si è sempre più affinata, arrivando oggi a realizzare dei sinterizzati con caratteristiche meccaniche eccezionali grazie all'avvento dei "micrograno".

La seconda grande direttrice su cui ci si è mossi è stata quella degli acciai rapidi. In questo caso l'evoluzione, in particolare negli ultimi decenni, è stata molto veloce e di notevole importanza, permettendo alle leghe di acciai superrapidi di competere con gli utensili di metallo duro.

Un adeguato dosaggio degli elementi, nuove tecniche di produzione, trattamenti termici sofisticati (sotto vuoto) e da ultimo la tecnologia legata alla metallurgia delle polveri (powder metal) hanno modificato in modo determinante le proprietà degli acciai rapidi, spalancando di fatto nuove importanti prospettive per il loro utilizzo.

 

La rivoluzione dei rivestimenti.

Accanto a queste due grandi linee di utensili, nell'ultimo decennio si sono sviluppate alcune tecnologie di supporto e di integrazione. È il caso degli utensili in Cermet e degli utensili in ceramica, la cui applicazione industriale è ancora alla fase sperimentale.

Ma soprattutto è con la applicazione dei rivestimenti superficiali che gli utensili per asportazione del truciolo varcano nuove importanti frontiere. L'esordio sul mercato europeo della ricopertura PVD (Phisical Vapour Deposition) al Nitruro di Titanio Tin risale agli inizi degli Anni Ottanta: con essa si riesce a conferire al tagliente una durezza superficiale mai ottenuta prima (2.300 Vickers) senza creare problemi alla struttura dell'utensile. Questa ricopertura, dallo spessore estremamente sottile (2,5 micron), possiede tra gli altri un grandissimo vantaggio: quello, cioè, di ridurre l'attrito di scorrimento in percentuale superiore al 50 per cento, facilitando quindi l'evacuazione del truciolo ed incrementando la velocità di taglio.

Sul finire degli Anni Ottanta, il mercato sperimenta la ricopertura al Carbonitruro di Titanio, TiCN, la cui durezza superficiale è di 3.200 Vickers, superiore quindi a quella del metallo duro, ed il cui spessore non supera i 3 micron. Si pongono così nuove condizioni di lavoro in termini di velocità di taglio, avanzamento per dente, durata del filo tagliente, con un'ottimizzazione dei tempi di lavorazione ed una riduzione dei costi produttivi.

Il successo incontrato sul mercato da questo nuovo tipo di rivestimento, si spiega anche con il suo essere particolarmente indicato per fresare materiali dalla resistenza elevata ed anche utilizzabile per la fresatura a secco, quest'ultima fino a ieri prerogativa degli utensili in metallo duro ed oggi effettuabile anche con frese in acciaio super rapido con ottimi risultati. Le stesse frese, in particolare per le operazioni di sgrossatura, possono essere ovviamente utilizzate con raffreddamento.

Se in passato, dunque, non era possibile conferire agli utensili le caratteristiche attuali in termini di durezza, tenacità ed altro durante il trattamento termico a causa della fragilità della struttura dell'acciaio utilizzato, l'evoluzione degli acciai HSS e l'adozione dei rivestimenti ha permesso, come visto, di aumentare la durezza Vickers fino a gradi un tempo impensabili. E la ricerca continua.

Consorzio Distributori Utensili
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