La lavorazione del titanio con macchine Cnc rappresenta un’importante sfida tecnica a causa delle peculiari proprietà del materiale. Richiede macchine altamente precise e soprattutto molto robuste per garantire i risultati desiderati. Un centro a controllo numerico affidabile e ben strutturato tecnologicamente è fondamentale per la riuscita di queste operazioni, ancor prima di considerare gli utensili specifici utilizzati.
Definizione e funzionamento delle macchine Cnc
Le macchine utensili Cnc utilizzano programmi computerizzati per guidare automaticamente gli utensili da taglio lungo coordinate preimpostate, permettendo di eseguire complesse operazioni di taglio, foratura, fresatura e tornitura. Non tutti i centri a controllo numerico riescono a vincere la sfida contro il titanio, che richiede una maggiore stabilità e robustezza della struttura nonché degli appositi utensili. Di solito vengono utilizzate le fresatrici a montante mobile con il sistema dual drive, in grado di aggredire i blocchi di titanio senza sacrificare la precisione. Per esempio, questi centri di lavoro a controllo numerico costruiti dall’azienda padovana Vitech sono stati progettati appositamente per la lavorazione di materiali duri e tenaci come acciaio e titanio. Queste fresatrici sono in grado di gestire i delicati equilibri termici e meccanici necessari per ottenere risultati ottimali con il titanio, riducendo significativamente il rischio di errori costosi e aumentando l’efficienza produttiva.
Il ruolo e le sfide del Cnc nella lavorazione del titanio
Il titanio è un metallo dalle proprietà distintive che influenzano il suo utilizzo in vari ambiti industriali. È altamente resistente alla corrosione e possiede una forza significativa, sebbene abbia una densità relativamente bassa rispetto ad altri metalli. Presenta un’elevata resistenza alla trazione e la scarsa conducibilità termica del materiale, può causare usura eccessiva degli utensili e accumulo di calore.
Le macchine Cnc superano queste difficoltà ottimizzando i parametri di taglio e velocità, diminuendo il calore che potrebbe compromettere la qualità del pezzo lavorato. Grazie alla loro precisione possono gestire le proprietà del materiale, minimizzando il rischio di danneggiamento del pezzo e degli utensili.
Selezione degli utensili e loro impatto sulla lavorazione del titanio
Il titanio, noto per le sue proprietà di grande elasticità e resistenza alla trazione, pone diverse sfide durante la lavorazione, tra cui la rottura problematica del truciolo e la scarsa conducibilità termica che impedisce la dissipazione del calore. Questi fattori, uniti alla tendenza del materiale a formare taglienti di riporto, aumentano l’usura degli utensili e riducono l’affidabilità del processo. Per questo motivo la scelta degli utensili per lavorare il titanio è essenziale per massimizzare l’efficienza e minimizzare l’usura.
Ecco alcuni tipi di utensili comunemente utilizzati e consigliati dai principali produttori di macchine utensili specializzati in fresatura, tornitura, taglio e foratura.
- Utensili in carburo: Resistono alla deformazione e all’usura grazie alla loro estrema durezza.
- Utensili rivestiti: Spesso trattati con nitruro di titanio per aumentare la resistenza all’usura e ridurre l’attrito.
- Frese speciali: Progettate per operazioni specifiche su titanio, come la fresatura di precisione e la sgrossatura.
- Punte da trapano specifiche: Ottimizzate per la foratura del titanio, riducono il rischio di inceppamento e rottura.
- Inserti intercambiabili: Permettono una facile sostituzione dell’elemento di taglio senza cambiare l’intero utensile, ideali per operazioni ad alta frequenza.
L’impiego di questi utensili, adeguatamente selezionati, garantisce lavorazioni di alta qualità e prolunga la durata degli utensili stessi, ottimizzando così i cicli produttivi.
