Molte lavorazioni di tornitura hanno bisogno di un fluido refrigerante per massimizzare la produttività, migliorare l’affidabilità del processo ed ottimizzare le prestazioni dell’utensile e la qualità del particolare.

Oltre alla funzione di raffreddamento e lubrificazione, il fluido da taglio favorisce l’evacuazione del truciolo, che risulta fondamentale per ottimizzare la durata utensile e la qualità superficiale del pezzo, come abbiamo visto in questo articolo sull’ ottimizzazione del processo di tornitura.

Ad oggi, grazie ad utensili e lavorazioni sempre più specifici, sono disponibili molte opzioni per applicare il fluido refrigerante, in particolare è necessario scegliere

• Tipo di refrigerante
• Punto di applicazione
• Pressione del fluido

Tipo di fluido refrigerante

Nella torneria automatica, i fluidi più utilizzati sono:

• Emulsione acqua-olio al 5-10%
• Olio da taglio
• Aria compressa, utilizzata solo per favorire l’evacuazione del truciolo, ma insufficiente per il raffreddamento

Altre opzioni disponibili per casi più specifici sono:

• Mix aria-olio, ovvero una miscela di aria compressa e olio nebulizzato
• Refrigerante criogenico, ovvero un gas liquefatto per un raffreddamento estremo

I metodi più comuni possono essere applicati mediante gli appositi canali di lubrificazione disponibili nella macchina e negli utensili, mentre gli ultimi due sistemi richiedono attrezzature dedicate.

Punto di applicazione

Oltre alle uscite convenzionali di cui sono provvisti i centri di tornitura CNC, la maggior parte degli utensili sono dotati di uscite di precisione sopra e sotto l’inserto.
Possiamo quindi distinguere tre diversi modi di applicazione:

• Ugelli convenzionali: presentano solitamente un diametro di uscita più grande rispetto agli ugelli degli utensili e lavorano per inondazione della zona di taglio. Sono adatti a lavorare solo a bassa pressione
• Refrigerante sopra l’inserto: degli ugelli di precisione indirizzano il getto direttamente sulla zona di taglio tra inserto e truciolo, migliorandone il distacco e riducendo la temperatura dell’utensile. Può essere utilizzato ad alta pressione per migliorare ulteriormente la truciolabilità
• Refrigerante sotto l’inserto: il getto è indirizzato sul fianco dell’inserto, ovvero tra utensile e pezzo, per ridurre efficacemente la temperatura ed ottimizzare la durata utensile.
• Utensili rotanti con fori di lubrificazione: per operazioni critiche di foratura e fresatura, sono disponibili utensili forati per l’applicazione del fluido refrigerante nella zona di taglio (through-tool cooling)

Pressione del fluido

Quando si utilizzano dei getti ad alta pressione, è possibile sfruttare il fenomento del cuneo idraulico: il refrigerante ad alta pressione che va a fluire tra l’inserto e il truciolo genera una forza che contribuisce al distacco del truciolo.

Aumentare la pressione pertanto comporta questi effetti:

• Miglioramento della truciolabilità grazie alla rottura del truciolo in spezzoni più piccoli
• Allontanamento rapido del truciolo dal pezzo e dalla zona di taglio
• Raffreddamento efficace nella zona di contatto

Per materiali molto tenaci e difficili da lavorare, come gli acciai fortemente legati, leghe inox e duplex, è possibile utilizzare utensili con ugelli di precisione e lavorare a pressioni fino a 150-200 bar.

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