Raffreddare, lubrificare, proteggere le risorse

L’asportazione di materiali è una sinergia complessa che coinvolge macchina, pezzo, utensile di lavorazione, parametri di lavorazione, condizioni al contorno e lubrificante di raffreddamento. Secondo il produttore, un nuovo fluido a base di acqua e senza oli minerali offre, secondo ottime caratteristiche di raffreddamento e, diversamente dai lubrificanti convenzionali miscelabili con l’acqua, consente anche di regolare la viscosità secondo le esigenze di lavorazione. Il prodotto, proposto dall’azienda di Hagen Carl Bechem GmbH con il nome di Berufluid, è stato sviluppato nell’ambito di un progetto di ricerca.

I risultati di esperimenti di molatura condotti da utilizzatori come Tyrolit dimostrano che, anche in applicazioni complesse su metalli duri, si possono ottenere ottimi tassi di asportazione, superiori ai valori ottenibili con oli o soluzioni per rettifica. Si riduce anche l’usura degli utensili.

Per esempio, nei lavori di molatura eseguiti da scanalatrici in metallo duro (K 10), in generale con i dischi diamantati vengono raggiunti tassi di rimozione del materiale Q’w da 3 a 7 mm3/mms. Questi valori valgono sia per lubrificanti di raffreddamento mescolati con acqua che oli interi non miscelabiliche anche nell’esperimento non hanno mostrato differenze significative.

Sono state confrontate varie emulsioni/soluzioni, olio di rettifica e il Berufluid a base d’acqua. Con emulsioni o soluzioni, durante la molatura di 16 scanalature è stato raggiunto un Q’w massimo di 5. Per l’olio di rettifica, il tasso di rimozione del materiale Q’w massimo per 16 scanalature si attestava su 10. Il nuovo prodotto a base d’acqua Berufluid ha raggiunto, su 40 scanalature, un valore Q’w di 15. Gli esperimenti presso gli utilizzatori hanno inoltre mostrato forze normali molto basse, un’usura ridotta del disco e un’ottima capacità di raffreddamento. Con Berufluid non si sono verificati problemi con la nebbia d’olio.

“I tassi di asportazione superiori ottenibili contribuiscono, insieme al prolungamento della durata dell’utensile, a un’ottimizzazione dell’economicità del processo“, spiega il dott. Heinz Dwuletzki, che dirige il reparto Laboratorio e sviluppo lavorazione dei metalli presso Bechem. Inoltre gli utilizzatori che desiderino convertire i loro processi di lavorazione metalli da sistemi a base di olio a sistemi a base d’acqua senza olio, possono rinunciare ai dispositivi antincendio e alle assicurazioni. A questo si aggiunge il fatto che attraverso il prolungamento della durata dell’utensile si ottengono risparmi energetici indiretti e risparmi diretti per il minore impegno per il raffreddamento del mezzo di lavorazione. Oltre alla rettifica, il fabbricante di Hagen può vantare buoni risultati anche per formatura di ruote di ingranaggi, fresatura, fresatura per tagliare ingranaggi, foratura o foratura profonda, nonché nella tecnica di formatura.

I campi di applicazione per la nuova soluzione lubrificante sono anche nell’ingegneria biomedica, per esempio nella produzione di impianti con complesse geometrie dei componenti. Qui la sfida risiede nel materiale di difficile asportazione e nelle elevate esigenze di qualità superficiale e precisione dimensionale, nonché precisione di ripetibilità.

Il lubrificante Berufluid senza olio minerale si è affermato in alcuni campi di applicazione del settore come parte della catena di processo. In generale è adatto alla lavorazione di titanio e leghe al titanio, acciaio inox e combinazioni di acciaio inox e metalli duri, metalli duri e ceramica (ossido di zirconio). Buone esperienze anche nell’asportazione di materiali da leghe al cromo-cobalto.

Naturalmente nell’ingegneria biomedica la decisione di convertire la produzione su un altro lubrificante di raffreddamento ha un’ampia portata. Il passaggio dall’olio all’acqua cambia i processi di lavorazione necessari per macchine e cicli di lavoro in modi che vale la pena di documentare. A causa dei nuovi regolamenti, ciò comporta anche nuove perizie su tutte le fasi di processo da parte dell’autorità competente.

Kai-Uwe Vieweg Carl Bechem, Hagen