Materiali comuni per le frese a candela con colletto

Le frese a candela con colletto utilizzano principalmente gli stessi materiali delle frese standard, ma con considerazioni sulla sezione trasversale ridotta del colletto:

• Carburo di tungsteno:
• Gradi: La scelta più comune. Le diverse qualità di carburo offrono un equilibrio tra durezza, resistenza all'usura e tenacità. Le frese a candeletta possono utilizzare gradi leggermente più duri rispetto alle frese standard per tenere conto della sezione trasversale ridotta del collo.
• Vantaggi: Eccellente resistenza all'usura, durezza a caldo e prestazioni nella lavorazione ad alta velocità. Gestiscono un'ampia gamma di materiali, compresi acciai temprati e leghe abrasive.
• Limitazioni: Costo più elevato rispetto all'HSS e può essere più soggetto a scheggiature se non viene utilizzato in configurazioni rigide.
• Acciai ad alta velocità (HSS):
• Tipi: M2, M7, T15 e gradi contenenti cobalto come M35 e M42 possono essere utilizzati in applicazioni speciali.
• Vantaggi: Buona tenacità e convenienza per scenari a bassa domanda o per la lavorazione di materiali più morbidi.
• Limitazioni: Resistenza all'usura e durezza a caldo inferiori rispetto al metallo duro, che ne limitano l'uso nella lavorazione ad alta velocità o di materiali abrasivi.

Fattori che influenzano la scelta del materiale

• Materiale del pezzo: La durezza, la tenacità e l'abrasività del materiale da lavorare sono le considerazioni principali.
• Volume di produzione: I volumi di produzione più elevati spesso favoriscono la maggiore durata degli utensili in metallo duro, giustificandone il costo.
• Rigidità di lavorazione: Il metallo duro può sfruttare meglio le sue prestazioni superiori in configurazioni rigide che riducono al minimo il rischio di scheggiatura, che è leggermente elevato con le frese a colletto.
• Applicazione specifica: La finitura superficiale desiderata, le velocità di taglio, la profondità di taglio e la complessità dell'elemento influenzano la scelta del materiale.

L'esperienza di Baucor nei materiali

Anche se Baucor non produce direttamente frese a colletto, la nostra profonda conoscenza dei materiali degli utensili da taglio può essere preziosa:

• Consulenza sui materiali: Possiamo consigliare i produttori sulla scelta del materiale ideale per le frese a colletto in base alle specifiche esigenze applicative.

Attenzione alle prestazioni: Sappiamo come la scelta del materiale influisca sui risultati della lavorazione e sulla durata dell'utensile, anche con l'aggiunta della complessità del neck relief.

Opzioni di rivestimento comuni

Gli stessi rivestimenti utilizzati per le frese standard possono apportare notevoli benefici alle frese a candela:

• TiN (nitruro di titanio): Un rivestimento versatile, di colore oro, che offre miglioramenti generali della durezza e della resistenza all'usura.
• TiCN (Titanium Carbonitride): Un'alternativa più dura e liscia al TiN, che migliora la resistenza all'usura e il flusso dei trucioli.
• TiAlN (nitruro di titanio e alluminio): Offre un'eccellente durezza a caldo e resistenza all'ossidazione, ideale per la lavorazione ad alta velocità di materiali più duri e dove l'accumulo di calore è un problema.
• AlTiN (nitruro di alluminio e titanio): Simile al TiAlN con una durezza e una resistenza all'ossidazione ancora maggiori, adatto per la lavorazione di materiali molto duri o per applicazioni impegnative.
• Carbonio simile al diamante (DLC): Può essere utilizzato sulle frese a candela in metallo duro, fornendo una durezza estrema e un attrito molto basso per applicazioni specializzate, in particolare con materiali non ferrosi.
• Rivestimenti multistrato: La combinazione di rivestimenti diversi in strati può personalizzare ulteriormente le caratteristiche prestazionali.

Fattori da considerare

• Costo-efficacia: I rivestimenti comportano un costo aggiuntivo. I loro vantaggi dovrebbero essere superiori a quelli delle frese a candela, soprattutto quando la durata dell'utensile e le prestazioni in materiali difficili sono fondamentali.
• Materiale del pezzo: Il materiale da lavorare è fondamentale. I rivestimenti offrono i maggiori vantaggi nella lavorazione di materiali duri e abrasivi.

Geometria: Il rivestimento di geometrie complesse, compresa la transizione tra il collo e le scanalature di taglio, può essere impegnativo. Una distribuzione non uniforme del rivestimento può influire negativamente sulle prestazioni.

Le frese a candela con collo alleggerito eccellono nelle applicazioni in cui il loro gioco aggiuntivo offre un netto vantaggio:

Costruzione di stampi e matrici:

• Creazione di tasche o cavità profonde all'interno di stampi e matrici.
• Lavorazione di forme e contorni 3D complessi in cui le frese standard non avrebbero spazio.

Aerospaziale e automobilistico:

Lavorazione di componenti con tasche profonde, elementi intricati o superfici scolpite, dove il rilievo del collo consente all'utensile di raggiungere la superficie senza interferenze.

• Lavorazione generale:
• Operazioni di scanalatura o di incavo profondi.
• Operazioni di profilatura e contornatura in cui una fresa standard sfregherebbe contro le pareti del pezzo.

Perché le frese a candela sono essenziali

• Tagli profondi: Il rilievo del collo consente di lavorare elementi più profondi senza che il gambo o il portautensili entrino in collisione con il pezzo.
• Profili complessi: Il gioco supplementare consente di lavorare elementi curvi, angolati o complessi che le frese standard non potrebbero raggiungere.

Riduzione della rottura dell'utensile: Le frese a candela con scarico del collo possono subire una riduzione dei carichi laterali, riducendo potenzialmente il rischio di rottura nei tagli più impegnativi.

Settori chiave che utilizzano le frese a colletto

Le frese a candela sono strumenti indispensabili nei settori in cui la precisione, la capacità di lavorare elementi profondi e profili complessi sono essenziali:

Costruzione di stampi e matrici: Un settore fondamentale per le frese a candela, utilizzate per:

• Lavorare tasche, cavità e canali profondi e intricati all'interno di stampi e matrici.
• Creare forme e contorni 3D complessi in cui il gioco è fondamentale.
• Ottenere finiture superficiali lisce all'interno di elementi profondi.

Produzione aerospaziale:

• Creazione di tasche profonde, superfici scolpite e caratteristiche complesse spesso presenti nei componenti aerospaziali.
• Lavorazione di leghe aerospaziali dure e geometrie di pezzi impegnativi in cui il rilievo del collo è essenziale.

Produzione automobilistica:

Lavorazione di elementi o tasche profonde in componenti di motori, pannelli di carrozzeria e altro.

Creazione di profili complessi e superfici scolpite.

• Lavorazione generale:
• Sebbene siano meno frequenti rispetto ai settori sopra citati, le frese a colletto vengono utilizzate nelle officine di lavorazione generale per eseguire scanalature, tasche e profilature profonde che le frese standard non sono in grado di raggiungere.

Perché le frese a candela sono da preferire

• Maggiore capacità di profondità: Lo scarico del collo consente di lavorare elementi più profondi senza interferenze con l'utensile o il pezzo.
• Flessibilità del profilo: Facilita la lavorazione di curve, angoli e forme complesse che le frese standard non possono raggiungere.

Durata e prestazioni dell'utensile: Le frese a colletto possono talvolta subire carichi laterali ridotti, migliorando potenzialmente la durata dell'utensile e le prestazioni di taglio in materiali difficili.

Le frese a candela sono utilizzate principalmente nelle macchine CNC per la loro precisione e per la capacità di eseguire percorsi utensile complessi che sfruttano il profilo alleggerito dell'utensile:

• Centri di lavoro CNC: Il tipo di macchina più comune per le frese a candela.
• Fresatrici a 3 assi: Adatte per la lavorazione di base di tasche profonde o per la profilatura, dove lo scarico del collo fornisce il gioco.
• Fresatrici a 4 e 5 assi: Forniscono assi di rotazione aggiuntivi, consentendo forme ancora più complesse, elementi profondi e lavorazioni angolari che traggono vantaggio dallo scarico del colletto.

Fattori di selezione della macchina

• Complessità del pezzo: La complessità dell'elemento che richiede lo scarico del collo e il numero di assi necessari determinano il tipo di macchina (3 assi o multiasse).
• Materiale del pezzo: I materiali più duri possono richiedere macchine più robuste e rigide per gestire le forze di taglio, anche con una sezione trasversale leggermente ridotta in corrispondenza del rilievo del collo.
• Tolleranze: Le tolleranze strette spesso favoriscono i centri di lavoro CNC per la loro precisione, accuratezza e controllo.

Volume di produzione: Una produzione specializzata e ad alto volume può giustificare l'installazione di macchine dedicate, ottimizzate per le operazioni di fresatura a colletto, anche se questo è meno comune.

In qualità di leader mondiale nella lavorazione di precisione, Baucor sa che per ottenere risultati ottimali con le frese a candela non basta un utensile di qualità. Anche se le frese a candela specializzate non rientrano nelle nostre offerte principali, ecco come possiamo supportare questo settore:

• Consulenza sui materiali: Guidiamo i produttori e gli utilizzatori sui materiali ideali (gradi di carburo, ecc.) per soddisfare i materiali specifici dei pezzi, le richieste di prestazioni e i volumi di produzione.
• Ottimizzazione della geometria: Gli ingegneri di Baucor possono fornire consulenza su elementi quali:
• Selezione del diametro e della lunghezza del collo per l'applicazione prevista e il gioco ottimale.
• Progettazione della scanalatura e dell'angolo d'elica per un taglio efficiente e l'evacuazione dei trucioli su vari materiali.
• Geometria del tagliente per prestazioni ottimali in materiali specifici, considerando la sezione trasversale leggermente ridotta dietro il collo.
• Competenza nel rivestimento: Forniamo consulenza sull'idoneità dei rivestimenti (TiN, TiAlN, DLC, ecc.) per migliorare la resistenza all'usura, la durata dell'utensile e le prestazioni in scenari di lavorazione specifici con frese a colletto.
• Supporto ai processi di lavorazione: La nostra conoscenza dei processi di asportazione del materiale ci aiuta a suggerire tecniche o modifiche agli utensili che ottimizzano l'efficienza e i risultati quando si utilizzano frese a candela.
• Focus sulla precisione: L'enfasi di Baucor sulla qualità si traduce nel supporto ai produttori nella progettazione di frese a candela che soddisfano gli standard più esigenti dei nostri clienti.

Baucor: I vostri specialisti delle prestazioni delle frese a colletto

Collaborando con Baucor, potete accedere a:

• Decenni di esperienza nella lavorazione: La nostra conoscenza dei principi degli utensili da taglio può essere adattata alle sfide uniche della lavorazione con frese a candela.
• Approccio orientato alle prestazioni: Ci concentriamo sui risultati di cui avete bisogno - maggiore durata dell'utensile, lavorazione più veloce, finiture più uniformi, tolleranze più strette - per migliorare l'efficienza complessiva.

Mentalità collaborativa: Lavoriamo a stretto contatto con voi per sviluppare le soluzioni ideali per le vostre esigenze specifiche.

Elementi di progettazione e considerazioni chiave

Diametro di taglio: Il diametro dell'estremità di taglio determina la dimensione minima dell'elemento che l'utensile può creare.

Diametro del collo: Determina la quantità di spazio libero. Dovrebbe essere significativamente più piccolo del diametro di taglio, ma abbastanza grande da mantenere la resistenza.

Lunghezza del collo: Determina la profondità aggiuntiva che l'utensile può raggiungere rispetto a una fresa standard.

Transizione: La transizione tra il diametro di taglio e il collo deve essere liscia per evitare concentrazioni di stress.

Scanalature:

• Numero di scanalature: Influenza il carico di truciolo e la scorrevolezza del taglio. Un numero maggiore di scanalature è generalmente migliore per i materiali più duri, ma può limitare la resistenza delle frese a colletto.
• Angolo dell'elica: Influenza l'evacuazione del truciolo e l'azione di taglio.

Geometria del tagliente:

Angoli di spoglia: Spesso vengono utilizzati angoli di spoglia neutri o leggermente positivi, ottimizzati per i materiali del pezzo da lavorare.

Angoli di scarico: Forniscono spazio e prevengono lo sfregamento.

• Design del gambo: Assicura l'adattamento e la rigidità nel supporto della macchina utensile. I tipi più comuni sono gli steli diritti e gli steli Weldon.
• Materiale: Il carburo di tungsteno (di varie qualità) è lo standard per la sua resistenza all'usura e rigidità. L'HSS può essere utilizzato in applicazioni speciali con materiali più morbidi, ma il rilievo del collo potrebbe richiedere una qualità leggermente più dura.

Fattori di progettazione influenzati dall'applicazione

• Materiale del pezzo: I materiali più duri richiedono gradi di carburo più duri, potenzialmente rivestimenti diversi e possono richiedere geometrie modificate per mantenere la resistenza con il rilievo del collo.
• Complessità degli elementi: La forma e la profondità degli elementi influenzano il diametro di taglio, il diametro del collo e la lunghezza del collo.
• Requisiti di tolleranza: Le tolleranze strette possono richiedere geometrie specifiche, materiali e un'attenzione particolare alla rigidità della macchina.
• Volume di produzione: Influenza la scelta dei materiali e dei rivestimenti per ottimizzare la durata degli utensili e l'efficacia dei costi in un determinato ambiente di produzione.