Le lavorazioni per asportazione di truciolo consentono di ottenere un prodotto finito a partire da un grezzo, asportando il materiale eccedente (sovrametallo), sotto forma di minute scaglie o lamine di metallo (truciolo) attraverso l’interazione con utensili che agiscono in maniera progressiva.
PROCESSO DI TAGLIO
Nel processo di taglio un utensile, dotato di un moto relativo rispetto ad pezzo generato da una macchina utensile, ne asporta uno strato superficiale mediante un processo di deformazione plastica . Ne risulta una nuova superficie avente le caratteristiche richieste ed espresse sul disegno del pezzo.
Gli elementi fondamentali del processo di taglio sono:
- Pezzo in lavorazione: grezzo di fusione o semilavorato laminato
- Macchina utensile: genera i moti relativi pezzo/utensile e le forze necessarie per l’azione di taglio
- Utensile: di opportuna geometria e durezza; esegue l’azine di taglio mediante un processo di deformazione plastica
- Attrezzatura: dispositivi mediante i quali il pezzo viene fissato alla macchina utensile; il loro scopo è quello di ricevere e reagire alle forze di taglio e fare in modo che il pezzo non si muova o si deformi durante la lavorazione.
La lavorazione viene effettuata a temperatura ambiente, ma il calore generato a causa della deformazione plastica e dei fenomeni d’attrito innalza la temperatura del truciolo, dell’utensile e del pezzo.
ASPETTI TERMICI DEL TAGLIO
Lo sviluppo di calore durante il taglio avviene per:
- Energia introdotta mediante il lavoro di deformazione plastica
- Sviluppo di calore a causa dei fenomeni di attrito e di deformazione secondaria sul petto dell’utensile
- Sviluppo di calore a causa dei fenomeni di attrito sul fianco
Il bilancio termico può essere stimato verosimilmente così:
Il flusso del truciolo consente l’asportazione del calore per convenzione.
La capacità termica del pezzo in lavorazione è di solito moderatamente elevata rispetto a quella del truciolo e dell’utensile
L’asportazione di calore dall’utensile può avvenire se la lavorazione viene condotta a secco solo per conduzione.
FLUIDI LUBROREFRIGERANTI
L’utilizzo dei fluidi lubrorefrigeranti nella zona di contatto fianco/pezzo comporta la riduzione dello sviluppo del calore ed il miglioramento della finitura superficiale. Inoltre consente il raffreddamento dell’utensile per convenzione con conseguente riduzione dei fenomeni di usura dello stesso e l’asportazione dei trucioli prodotti in particolari tipi di lavorazioni.
D’altro canto però il loro utilizzo comporta anche degli svantaggi, come ad esempio il costo, gli effetti fisiologici sugli operatori, gli effetti chimico-fisici sui materiali, l’asportazione dei fluidi residui dai pezzi lavorati ed il costo di smaltimenti di quelli esausti.
Ma dobbiamo anche dire che l’utilizzo di fluidi adeguati permette di aumentare la vita degli utensili e di ridrre di conseguenza le spese per gli inerti, la loro sostituzione ed il presetting degli utensili. Quindi le principali caratteristiche che deve avere un fluido lubrorefrigerante sono:
- bassa tensione di vapore
- bagnabilità nei confronti di materiale in lavorazione ed utensile
- alta capacità termica
- alta resistenza alla decomposizione
- alto potere lubrificante e bassa tossicità
- antibatterico e antialga
TIPI DI TRUCIOLO
La tipologia del truciolo dipende da diversi fattori:
– tipo di lavorazione
– tipo di materiale lavorato
– velocità di taglio
– profondità di taglio
– tipo di utensile utilizzato
Il truciolo può essere:
- ad elementi staccati
- ottone, ghisa
- no deformazione nella zona secondaria
- segmentato
- acciai alto carbonio
- modesta deformazione nella zona secondaria
- fluente
- acciai basso carbonio, alluminio, leghe leggere
- notevole calore nella zona secondaria a causa della deformazione e attrito
- frammentato e continuo
- durata inferiore dell’utensile
- nella zona di deformazione primaria si ha una variazione della direzione di deformazione