Compatibilità dei materiali: frese in acciaio ad alta velocità nella lavorazione P20, 718H, NAK80, H13

Frese in acciaio ad alta velocità sono ampiamente utilizzati nell'industria manifatturiera grazie alla loro eccellente resistenza all'usura, tenacità e versatilità. Quando si tratta di lavorare acciai per utensili tenaci, come P20, 718H, NAK80 e H13, il giusto utensile da taglio può fare una differenza significativa in termini di efficienza, durata dell'utensile e qualità complessiva del pezzo finito. In questo articolo esploreremo le prestazioni delle frese HSS nella lavorazione di questi materiali e il motivo per cui sono una scelta eccellente sia per la lavorazione di materiali teneri che duri.

1. Comprensione dei materiali: P20, 718H, NAK80 e H13

Acciaio per utensili P20: comunemente utilizzato per stampi e matrici, P20 è un acciaio per utensili pretemprato con durezza moderata. È noto per la sua buona lavorabilità e viene spesso utilizzato per realizzare stampi per plastica e fusione di metalli leggeri.

718H (Inconel 718): una lega di nichel-cromo ad alta resistenza, Inconel 718 viene generalmente utilizzata in ambienti ad alta temperatura come motori aerospaziali e a turbina. È noto per la sua forza, tenacità e resistenza all'ossidazione e alla corrosione.

NAK80: si tratta di un acciaio per stampi di alta qualità utilizzato principalmente negli stampi a iniezione di plastica. NAK80 offre elevata durezza, eccellente lucidabilità ed è spesso utilizzato nella realizzazione di stampi di precisione grazie alla sua capacità di mantenere tolleranze strette.

Acciaio per utensili H13: un acciaio per utensili per lavorazioni a caldo, H13 è progettato per applicazioni ad alta temperatura. È comunemente utilizzato per matrici e stampi che operano in condizioni calde, come nel settore della formatura dei metalli.

2. Prestazioni delle frese in HSS su diversi materiali

Ciascuno di questi materiali presenta sfide uniche in termini di lavorazione. L'affilatura, la resistenza all'usura e la tenacità delle frese HSS le rendono estremamente efficaci per la lavorazione di una vasta gamma di materiali duri e morbidi. Ecco come si comportano con ciascuno:

Acciaio per utensili P20: le frese HSS sono una scelta eccellente per la lavorazione del P20 grazie alla moderata durezza del materiale. Questi utensili garantiscono un'elevata precisione e sono in grado di mantenere un tagliente affilato, garantendo finiture lisce e una lunga durata dell'utensile. L'eccellente tenacità dell'HSS garantisce prestazioni stabili anche con carichi da leggeri a moderati.

718H (Inconel 718): la lavorazione dell'Inconel 718 è impegnativa a causa della sua elevata resistenza e della tendenza ad incrudirsi. Le frese HSS, con la loro maggiore resistenza all'usura, sono in grado di gestire questi materiali tenaci, sebbene siano generalmente utilizzate in applicazioni che richiedono velocità di taglio e avanzamenti moderati. Spesso è necessario il giusto raffreddamento (ad esempio con nebbia d'olio o raffreddamento ad acqua) per ridurre l'accumulo di calore e migliorare la durata dell'utensile.

NAK80: questo materiale richiede elevata precisione ed eccellente finitura superficiale, il che rende le frese HSS con affilatura e stabilità del tagliente superiori una buona scelta. Queste frese sono adatte per operazioni di lavorazione fine, offrendo finiture superficiali di alta qualità, che è fondamentale per le applicazioni nella costruzione di stampi.

Acciaio per utensili H13: le frese HSS funzionano bene su H13 grazie alla loro tenacità, che aiuta a mantenere l'integrità dell'utensile durante le operazioni ad alta temperatura. Queste frese consentono lavorazioni sia di sgrossatura che di finitura con risultati costanti, soprattutto se abbinate a tecniche di raffreddamento adeguate come il raffreddamento ad acqua.

3. Fattori che influenzano le prestazioni di lavorazione

Sebbene le frese in HSS siano versatili, alcuni fattori possono influenzare le loro prestazioni durante la lavorazione di questi materiali:

Velocità di taglio e velocità di avanzamento: ciascun materiale ha una velocità di taglio e una velocità di avanzamento ottimali. Per materiali più morbidi come P20, spesso sono possibili velocità di taglio più elevate. Per materiali più tenaci come il 718H, in genere si consigliano velocità inferiori per evitare un'eccessiva usura dell'utensile e la generazione di calore.

Selezione del refrigerante: l'ambiente di raffreddamento gioca un ruolo chiave nella durata dell'utensile. Per materiali come Inconel 718, l'utilizzo di nebbia d'olio o refrigerante ad alta pressione può prolungare significativamente la durata dell'utensile riducendo l'accumulo di calore. Al contrario, per materiali come P20 e NAK80, il raffreddamento ad acqua potrebbe essere più efficace nel mantenere l’affilatura dell’utensile e prevenire l’accumulo di materiale sul tagliente.

Rigidità dell'utensile: la rigidità dell'utensile da taglio e della macchina CNC gioca un ruolo significativo nel mantenimento della precisione e della finitura superficiale. Per materiali tenaci come H13, la capacità dell'utensile di rimanere rigido durante le operazioni ad alta velocità garantisce che l'utensile non si usuri prematuramente né crei vibrazioni che comprometterebbero la qualità del pezzo.

4. Vantaggi delle frese in HSS per la lavorazione di materiali tenaci

Tenacità e resistenza all'usura: le frese HSS realizzate con substrati di particelle ultrafini (0,4 μm) offrono un equilibrio tra tenacità e resistenza all'usura, rendendole ideali per la lavorazione di materiali tenaci come 718H e H13.

Lunga durata dell'utensile: il design migliorato delle frese HSS consente loro di gestire attività di lavorazione sia grezza che fine, offrendo prestazioni stabili a lungo termine e riducendo la frequenza dei cambi utensile.

Versatilità: queste frese possono essere utilizzate in una varietà di ambienti, tra cui nebbia d'olio, raffreddamento ad acqua e raffreddamento ad olio, consentendo loro di eccellere nelle applicazioni di taglio sia a secco che a umido.

5. Conclusione: la scelta migliore per la lavorazione ad alta velocità di acciai per utensili

Le frese in acciaio ad alta velocità sono uno strumento versatile e affidabile per la lavorazione di una varietà di materiali tenaci come P20, 718H, NAK80 e H13. La loro tenacità, resistenza all'usura e stabilità in condizioni di lavorazione CNC ad alta velocità li rendono una scelta solida per le industrie che richiedono precisione e durata. Selezionando l'utensile giusto, ottimizzando i parametri di taglio e impiegando tecniche di raffreddamento adeguate, i produttori possono massimizzare la produttività e la durata dell'utensile ottenendo risultati di alta qualità.