Una fresa per raggio angolare è uno strumento da taglio cruciale ampiamente utilizzato nel settore della lavorazione meccanica per varie applicazioni, come fresatura, profilatura e contornatura. In qualità di fornitore leader di frese a raggio angolare, ho sperimentato in prima persona l'importanza di comprendere i meccanismi di usura di questi utensili. In questo post del blog, approfondirò i diversi tipi di meccanismi di usura che interessano le frese a raggio angolare, le loro cause e come mitigarli per garantire prestazioni e longevità ottimali.
Usura abrasiva
L'usura per abrasione è uno dei meccanismi di usura più comuni nelle frese a raggio angolare. Si verifica quando le particelle dure del materiale del pezzo sfregano contro il tagliente dell'utensile, provocandone la graduale usura. Questo tipo di usura è tipicamente caratterizzato dalla formazione di piccole scanalature e graffi sul tagliente, che possono portare ad una diminuzione delle prestazioni di taglio e ad un aumento delle forze di taglio.
La causa principale dell'usura per abrasione è la presenza di particelle dure nel materiale del pezzo, come carburi, ossidi e nitruri. Queste particelle possono essere presenti naturalmente nel materiale o introdotte durante il processo di produzione. Inoltre, anche la velocità di taglio, la velocità di avanzamento e la profondità di taglio possono influenzare la gravità dell’usura abrasiva. Velocità di taglio e velocità di avanzamento più elevate possono aumentare l'attrito tra l'utensile e il pezzo da lavorare, portando a una maggiore usura abrasiva.
Per mitigare l'usura abrasiva, è importante scegliere una fresa per raggio angolare con un materiale da taglio di alta qualità resistente all'abrasione. Il metallo duro è una scelta popolare per le frese a raggio angolare grazie alla sua elevata durezza e resistenza all'usura. Inoltre, l'utilizzo di un liquido refrigerante o lubrificante durante il processo di lavorazione può contribuire a ridurre l'attrito e il calore, contribuendo inoltre a ridurre al minimo l'usura abrasiva.
Usura adesiva
L'usura adesiva, nota anche come grippaggio o saldatura, si verifica quando il materiale del pezzo aderisce al tagliente dell'utensile durante il processo di lavorazione. Ciò può accadere quando la temperatura di taglio è sufficientemente elevata da far sì che il materiale del pezzo si ammorbidisca e si attacchi all'utensile. L'usura adesiva è tipicamente caratterizzata dalla formazione di bordi di riporto (BUE) sul tagliente, che possono rendere smussato l'utensile e ridurne le prestazioni di taglio.
La causa principale dell'usura adesiva è l'elevata temperatura e pressione di taglio sull'interfaccia utensile-truciolo. Quando la temperatura di taglio supera il punto di fusione del materiale del pezzo, il materiale può aderire all'utensile. Inoltre, anche l’affinità chimica tra l’utensile e il materiale del pezzo può influenzare la gravità dell’usura adesiva. Alcuni materiali, come l'alluminio e il titanio, sono più soggetti all'usura adesiva rispetto ad altri.
Per mitigare l'usura adesiva, è importante scegliere una fresa a raggio angolare con un rivestimento in grado di ridurre l'attrito e l'adesione tra l'utensile e il pezzo da lavorare. Il nitruro di titanio (TiN), il carbonitruro di titanio (TiCN) e il nitruro di alluminio e titanio (AlTiN) sono rivestimenti popolari per le frese a raggio angolare grazie ai loro bassi coefficienti di attrito e all'elevata resistenza all'usura. Inoltre, l'utilizzo di un liquido refrigerante o lubrificante durante il processo di lavorazione può contribuire a ridurre la temperatura e la pressione di taglio, contribuendo inoltre a ridurre al minimo l'usura dell'adesivo.
Usura per diffusione
L'usura per diffusione si verifica quando gli atomi dell'utensile e del materiale del pezzo si diffondono attraverso l'interfaccia utensile-chip ad alte temperature. Ciò può far sì che il materiale dell'utensile perda gradualmente durezza e resistenza, con conseguente diminuzione delle prestazioni di taglio e aumento dell'usura. L'usura per diffusione è tipicamente caratterizzata dalla formazione di uno strato di diffusione sul tagliente, che può essere osservato al microscopio.
La causa principale dell'usura per diffusione è l'elevata temperatura di taglio e l'affinità chimica tra l'utensile e il materiale del pezzo. Quando la temperatura di taglio è sufficientemente elevata, gli atomi dell'utensile e del materiale del pezzo possono diffondersi attraverso l'interfaccia, facendo perdere le proprietà del materiale dell'utensile. Inoltre, anche la velocità di taglio e la velocità di avanzamento possono influenzare la gravità dell’usura per diffusione. Velocità di taglio e velocità di avanzamento più elevate possono aumentare la temperatura di taglio, portando a una maggiore usura per diffusione.
Per mitigare l'usura da diffusione, è importante scegliere una fresa per raggio angolare con un materiale da taglio resistente alle alte temperature e un rivestimento in grado di ridurre la velocità di diffusione. Il carburo è una scelta popolare per le frese a raggio angolare grazie al suo elevato punto di fusione e alla resistenza alla diffusione. Inoltre, l'utilizzo di un liquido refrigerante o lubrificante durante il processo di lavorazione può contribuire a ridurre la temperatura di taglio, contribuendo inoltre a minimizzare l'usura per diffusione.
Usura per fatica
L'usura per fatica si verifica quando il tagliente dell'utensile è sottoposto a carichi ciclici ripetuti durante il processo di lavorazione. Ciò può causare lo sviluppo di crepe e fratture nel materiale dell'utensile, che alla fine possono portare al guasto dell'utensile. L'usura per fatica è tipicamente caratterizzata dalla formazione di piccole cricche sul tagliente, che possono propagarsi e provocare la rottura dell'utensile.
La causa principale dell'usura per fatica sono le elevate forze di taglio e le vibrazioni generate durante il processo di lavorazione. Quando le forze di taglio superano la resistenza del materiale dell'utensile, è possibile che si formino crepe nel materiale. Inoltre, anche la velocità di taglio, la velocità di avanzamento e la profondità di taglio possono influenzare la gravità dell’usura per fatica. Velocità di taglio e velocità di avanzamento più elevate possono aumentare le forze di taglio e le vibrazioni, portando a una maggiore usura per fatica.
Per mitigare l'usura per fatica, è importante scegliere una fresa per raggio angolare con un materiale da taglio ad alta resistenza e una geometria in grado di ridurre le forze di taglio e le vibrazioni. Inoltre, l'utilizzo di un portautensile in grado di fornire un buon smorzamento e stabilità può anche contribuire a ridurre l'usura per fatica dell'utensile.
Conclusione
In conclusione, comprendere i meccanismi di usura delle frese a raggio angolare è essenziale per garantire prestazioni e longevità ottimali. Usura per abrasione, usura adesiva, usura per diffusione e usura per fatica sono i principali tipi di meccanismi di usura che interessano le frese a raggio angolare. Scegliendo il materiale da taglio, il rivestimento e la geometria corretti e utilizzando un refrigerante o un lubrificante durante il processo di lavorazione, è possibile mitigare questi meccanismi di usura e prolungare la durata dell'utensile.
In qualità di fornitore di frese per raggi angolari, offriamo un'ampia gamma di utensili di alta qualità progettati per resistere ai rigori del processo di lavorazione. NostroFresa a candela con raggio angolare a 4 taglientiEFresa a candela con raggio angolare a 4 taglientisono scelte popolari per varie applicazioni e le nostrePunta per perlineè ideale per creare bordi decorativi.
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Riferimenti
- Trent, EM e Wright, PK (2000). Taglio dei metalli. Butterworth-Heinemann.
- Shaw, MC (2005). Principi del taglio dei metalli. Stampa dell'Università di Oxford.
- Astakhov, vicepresidente (2010). Meccanica del taglio dei metalli. Stampa CRC.
