In che modo i nuovi inserti in metallo duro consentiranno la sostenibilità nella tornitura dell'acciaio?

Jul 26, 2023

Secondo i 17 obiettivi globali per lo sviluppo sostenibile stabiliti dalle Nazioni Unite (ONU), i produttori sono tenuti a ridurre al minimo il proprio impatto ambientale andando oltre la semplice ottimizzazione dell’uso dell’energia. Sebbene la CSR sia importante per le aziende, Sandvik Coromant stima che i produttori sprechino tra il 10% e il 30% di materiale nei loro processi di lavorazione, con un’efficienza di lavorazione tipica inferiore al 50%, che comprende le fasi di progettazione, pianificazione e taglio.

Quindi, cosa possono fare i produttori? Gli obiettivi delle Nazioni Unite raccomandano due strade principali che tengono conto di fattori quali la crescita della popolazione, le risorse limitate e l'economia lineare. Il primo è affrontare queste sfide con la tecnologia. I concetti dell’Industria 4.0 come i sistemi cyber-fisici, i big data o l’Internet delle cose (IoT) sono spesso citati come la via da seguire per i produttori che cercano di ridurre gli sprechi. Tuttavia, ciò non tiene conto del fatto che la maggior parte dei produttori deve ancora applicare macchine moderne con funzionalità digitali alle proprie operazioni di tornitura dell’acciaio.

La maggior parte dei produttori è consapevole di quanto sia importante la scelta della qualità dell'inserto per rendere la tornitura dell'acciaio più efficiente e produttiva; e come ciò influisce sulle prestazioni complessive e sulla durata dell'utensile. Tuttavia, molti perdono un trucco non considerando l’intero concetto di utensileria; di tutto, dagli inserti avanzati, ai portautensili e alle soluzioni digitali facili da adottare. Ciascuno di questi fattori può contribuire a rendere la tornitura dell’acciaio più sostenibile riducendo il consumo di energia e minimizzando gli sprechi.

I produttori devono affrontare una serie di sfide nelle loro attività di tornitura dell'acciaio. Questi includono l'ottenimento di più pezzi per tagliente da un singolo inserto; aumento dei tassi di rimozione del metallo; ridurre i tempi ciclo; ottimizzare i livelli di inventario; e, naturalmente, riducendo al minimo lo spreco di materiale. Ma cosa accadrebbe se esistesse un modo per superare tutte queste sfide, ma orientato complessivamente verso una maggiore sostenibilità? Un modo per ridurre il consumo energetico è ridurre la velocità di taglio. I produttori possono mantenere la produttività aumentando proporzionalmente la velocità di avanzamento e la profondità di taglio. Ciò si traduce, oltre al risparmio energetico, anche in una maggiore durata dell’utensile. Nei processi di tornitura dell'acciaio, Sandvik Coromant ha riscontrato che un aumento medio della durata utensile del 25%, combinato con prestazioni affidabili e prevedibili, può ridurre al minimo lo spreco di materiale sia dal pezzo che dall'inserto.

La giusta scelta della qualità dell'inserto contribuisce in qualche modo a raggiungere questo obiettivo. Ecco perché Sandvik Coromant sta aggiungendo alla sua gamma una coppia di nuove qualità di metallo duro per tornitura P, denominate GC4415 e GC4425. GC4425 offre resistenza all'usura, resistenza al calore e tenacità migliorate, mentre la qualità GC4415 è progettata per integrare GC4425 quando sono necessarie prestazioni migliorate e maggiore resistenza al calore. È importante sottolineare che entrambe le qualità possono essere utilizzate con materiali tenaci come Inconel e le qualità ISO-P di acciaio inossidabile non legato, che sono particolarmente complessi e resistenti alla macchina. La giusta qualità può aiutare a lavorare un numero maggiore di pezzi nell'ambito di processi di produzione di massa e/o batch.

La qualità GC4425 garantisce una sicurezza di processo estremamente elevata grazie alla sua capacità di mantenere un filo tagliente intatto. Poiché l'inserto può fornire più pezzi per tagliente, viene consumata meno carburo per lavorare lo stesso numero di componenti. Inoltre, gli inserti con prestazioni costanti e prevedibili evitano danni al pezzo, riducendo al minimo lo spreco di materiale del pezzo. Entrambi i vantaggi riducono la quantità di scarti prodotti.

Inoltre, sia con GC4425 che con GC4415, il substrato e il rivestimento dell'inserto sono stati sviluppati per resistere meglio alle alte temperature. Ciò riduce l'effetto che causa un'usura eccessiva e, di conseguenza, il materiale è altamente capace di mantenere la linea tagliente dell'inserto a temperature più elevate.

Tuttavia, i produttori dovrebbero considerare anche l’utilizzo del refrigerante con l’inserto. Se si utilizza un utensile dotato di liquido eccessivo e insufficiente, la disattivazione del liquido eccessivo può essere utile in determinate operazioni. Le funzioni principali del fluido da taglio sono l'evacuazione del truciolo, il raffreddamento e la lubrificazione tra l'utensile e il materiale del pezzo. Se applicato correttamente, massimizzerà l'output, aumenterà la sicurezza del processo e migliorerà le prestazioni dell'utensile e la qualità dei componenti. Anche l'utilizzo di portautensili con adduzione interna di refrigerante può migliorare la durata dell'inserto.