Avete bisogno di creare filettature esterne precise in modo rapido ed efficiente? Siete stanchi della lentezza della tornitura tradizionale o delle complesse configurazioni di fresatura che non sono adatte alla produzione in serie o a materiali difficili? Una macchina a gorgogliamento potrebbe essere la soluzione specializzata e ad alta velocità che state cercando.

Il tourbillonnage è un'apparecchiatura specializzata, spesso un accessorio per torni (soprattutto di tipo svizzero) o una macchina dedicata, utilizzata per creare filettature esterne precise. Utilizza inserti in carburo o altri inserti avanzati montati su un anello di fresa rotante ad alta velocità per fresare filettature su un pezzo, offrendo velocità, precisione ed efficienza eccezionali.

È un metodo avanzato di lavorazione dei filetti, particolarmente utile per i profili complessi o per la produzione di grandi volumi. Anche se spesso si concentra sulle filettature, la sua precisione la rende una risorsa importante nella produzione moderna. Scopriamo come funziona questa straordinaria tecnologia e perché si distingue.

Come funziona una macchina a vortice?

Avete visto girare una macchina per la filettatura ma non sapete come fa a tagliare i filetti in modo così preciso e veloce? Si tratta di una rotazione ad alta velocità e di un controllo preciso degli assi, in sostanza un processo di fresatura altamente ottimizzato, specifico per le filettature.

L'anello di fresatura dell'unità di tourbillonnage, che contiene inserti multipli (spesso in carburo, CBN o ceramica) sagomati in base al profilo della filettatura, ruota a velocità molto elevate. Contemporaneamente, il pezzo in lavorazione (controllato dall'asse C del tornio) ruota molto più lentamente. La testa dell'utensile si muove linearmente lungo l'asse Z per creare il passo, mentre l'asse A regola l'angolo di taglio per l'elica e l'asse X controlla il diametro minore del filetto. Questo movimento coordinato fresa il filetto, spesso completandolo in una sola passata e producendo i caratteristici trucioli a forma di virgola.

Vediamo di scomporre gli assi e i movimenti:

• Anello di taglio ad alta velocità: Questo è il nucleo, che ruota rapidamente con più taglienti impegnati.
• Rotazione lenta del pezzo (asse C): Assicura la stabilità e aiuta a definire la forma del filo.
• Avanzamento lineare (asse Z): Controlla il movimento lungo la lunghezza del pezzo, determinando il passo della filettatura in coordinamento con la rotazione dell'asse C. La modifica della direzione di avanzamento dell'asse Z consente di tagliare filettature destre e sinistre.
• Regolazione dell'angolo (asse A): Inclina la testa del mulinello per adattarla all'angolo d'elica richiesto del filo.
• Controllo del diametro (asse X): Imposta la profondità di taglio, controllando il diametro minore del filetto.

Questo processo è un taglio interrotto¹ma raggiunge una precisione e una finitura superficiale notevoli. La formazione omogenea del truciolo consente inoltre di lavorare efficacemente anche materiali induriti (fino a 65 HRc) e materiali fragili, che possono risultare ostici per altri metodi.

• Forme di taglio (riepilogo): Possono essere progettati per il taglio di filetti interni o esterni, mentre quelli esterni sono più comuni e spesso sono dotati di regolazione dell'angolo dell'elica (ad esempio, ±40°).
• Metodi di taglio (riepilogo): Può utilizzare la fresatura in avanti (Climb) o la fresatura inversa (Conventional), a seconda della durezza del materiale e della rigidità della macchina.

Questo controllo preciso su più assi consente di ottenere l'alta efficienza e la qualità che contraddistinguono il whirling.

Quali sono i vantaggi della macchina a gorgogliamento rispetto al tornio nella lavorazione dei filetti?

Vi affidate ancora alla tornitura a punto singolo per tutte le vostre filettature? Siete frustrati dalle passate multiple, dall'usura degli utensili su materiali tenaci, dai lunghi tempi di ciclo o dalla necessità di utilizzare un refrigerante disordinato? Il tourbillonnage offre vantaggi convincenti e rappresenta una soluzione moderna ed economica per la filettatura.

Le macchine a turbina sono molto più veloci (tempi di ciclo fino a 3 volte più rapidi rispetto ai torni), offrono finiture superficiali spesso paragonabili alla rettifica, gestiscono efficacemente materiali difficili/induriti (fino a 65 HRc), consentono di risparmiare sulla lavorazione a secco ed eccellono nelle filettature profonde o nei pezzi con lunghi rapporti lunghezza/diametro.

In base alla mia esperienza presso J&M Machine Tools, il passaggio al tourbillonnage può migliorare notevolmente le metriche di produzione del filo. Ecco un confronto più dettagliato:

Caratteristica	Vantaggio vorticoso	Perché è importante
Tempo di ciclo	Fino a tre volte più veloce della tornitura tradizionale. La capacità di eseguire un singolo passaggio riduce i passaggi (>60%) e il tempo (>50%).	Enorme aumento della produttività, riduzione dei costi per pezzo, consegne più rapide.
Finitura superficiale	Finitura eccellente, spesso paragonabile alla rettifica (Ra 0,8μm o superiore). Meno picchi poliedrici dovuti all'azione di taglio.	Riduce/elimina le operazioni di finitura secondaria.
Costo-efficacia	Consente la lavorazione a secco (nessun costo/gestione del refrigerante). Riduzione dei tempi di attrezzaggio (nessun abbinamento inserto grezzo/finito).	Costi operativi ridotti, installazione più semplice, ambiente più pulito.
Materiali difficili	Lavora efficacemente acciai temprati (fino a 65 HRc), leghe di titanio, superleghe e acciai inossidabili.	Espande la capacità, la lavorazione affidabile per i lavori più difficili.
Filettature profonde/lunghe	È eccellente con i profili di filettatura profondi e con i pezzi con un elevato rapporto lunghezza/diametro (fornisce un migliore supporto/rigidità).	Gestisce geometrie complesse in cui la tornitura potrebbe avere difficoltà.
Precisione	Elevata accuratezza dimensionale e precisione del profilo del filetto, migliorata di grado rispetto ad alcuni metodi.	Garantisce pezzi di alta qualità, accoppiamento e funzionamento affidabili.
Vita dell'utensile	La distribuzione del carico di taglio su più inserti può migliorare la longevità dell'utensile rispetto alla tornitura a punto singolo.	Minori tempi di inattività per la sostituzione degli utensili, prestazioni costanti.
Integrazione del tornio	Sono disponibili accessori per torni esistenti (soprattutto di tipo svizzero) o macchine dedicate.	Opzioni di implementazione flessibili in base alle esigenze.

Questi vantaggi rendono il tourbillonnage una scelta superiore per molte applicazioni impegnative di lavorazione dei filetti, superando i limiti della tornitura tradizionale.

La macchina per il vortice è adatta per la produzione su larga scala o solo per la produzione su piccola scala?

Vi chiedete se questa tecnologia specializzata sia adatta alle esigenze di alti volumi o se sia solo per pezzi di nicchia e a basso volume? Può essere scalata se le esigenze di produzione aumentano? La risposta è sì: il tourbillonnage è sufficientemente versatile per entrambi gli estremi dello spettro.

Le macchine a gorgogliamento sono adatte sia per lavori di piccola entità e alta precisione che per la produzione su larga scala. Le macchine a gorgogliamento dedicate sono ideali per la produzione di grandi volumi, mentre gli accessori a gorgogliamento sui torni di tipo svizzero offrono flessibilità per lotti più piccoli o per officine con esigenze diverse.

Ecco come si adatta alle diverse scale:

• Produzione su larga scala: Macchine per la frantumazione dedicate² (come alcune serie di produttori come Leistritz) sono ottimizzati per un'elevata produttività. La loro velocità, affidabilità, potenziale di automazione ed efficienza le rendono perfette per le industrie che necessitano di migliaia o milioni di pezzi filettati identici (ad esempio, settore automobilistico e medicale). La significativa riduzione del tempo di ciclo rispetto ad altri metodi è uno dei fattori principali.
• Produzione su piccola scala e flessibile: Per le officine o i produttori che producono lotti più piccoli o una più ampia varietà di pezzi, l'aggiunta di un Attacco a vortice³ ad una persona capace Tornio CNC di tipo svizzero⁴ è un'ottima opzione. In questo modo si ottengono i vantaggi del tourbillonnage (velocità, qualità sui filetti difficili) senza investire in una macchina completamente dedicata, mantenendo la versatilità del tornio per altre operazioni.

Quindi, sia che stiate realizzando una manciata di prototipi complessi o che stiate eseguendo linee di produzione continue, è probabile che ci sia una soluzione di vortici adatta alla vostra scala e ai vostri requisiti.

Quali sono i prodotti che la macchina può lavorare e in quali campi vengono utilizzati?

State pensando a componenti specifici come viti di precisione, ingranaggi a vite senza fine o addirittura impianti medici? Vi state chiedendo dove la tecnologia del tourbillonnage si fa valere? La sua capacità si estende a un'ampia gamma di componenti critici in molti settori chiave.

Le macchine a vortice eccellono nella produzione di parti filettate esterne come viti e bulloni, ingranaggi/alberi a vite senza fine, viti a testa cilindrica (comprese le viti a sfera), rotori di pompe e componenti medici critici come le viti ossee. Questi componenti di alta precisione sono fondamentali nei settori manifatturiero, aerospaziale, automobilistico, medico ed energetico.

La precisione, la velocità e le capacità di movimentazione dei materiali del vortice lo rendono ideale per:

• Prodotti:

  • Viti in piombo e viti a ricircolo di sfere: Per un movimento lineare preciso nelle macchine utensili, nell'automazione, nella robotica e negli attuatori aerospaziali.
  • Alberi e ingranaggi a vite senza fine: Utilizzato nei riduttori per lo sterzo delle automobili, negli azionamenti industriali e nei meccanismi di sollevamento.
  • Viti medicali: Viti ossee di alta precisione, viti di fissazione spinale e impianti dentali spesso realizzati in titanio o PEEK, che richiedono forme di filettatura e biocompatibilità specifiche. Si tratta di un'area di applicazione chiave, forse inaspettata.
  • Rotori della pompa: Alcuni tipi di rotori di pompe con profili elicoidali.
  • Elementi di fissaggio e attuatori aerospaziali: Componenti filettati complessi ad alta resistenza per strutture e sistemi di controllo degli aerei.
  • Componenti per autoveicoli: Parti filettate per trasmissioni, sistemi di sterzo e motori.
  • Elementi di fissaggio generali: Produzione in grandi volumi di viti e bulloni specializzati o standard, dove l'efficienza è fondamentale.

• Campi di utilizzo:

  • Produzione: Assemblaggi meccanici generici che richiedono filettature di precisione.
  • Aerospaziale e difesa: Componenti critici che richiedono elevata affidabilità e precisione.
  • Automobile: Produzione in grandi volumi di parti di trasmissione e sterzo.
  • Industria dei dispositivi medici: Impianti chirurgici, strumenti e componenti dentali.
  • Settore energetico: Componenti per impianti di generazione di energia, petrolio e gas.
  • Industria delle macchine utensili: Costruire componenti di controllo del movimento precisi per altre macchine.

La capacità di creare filettature complesse e precise in modo efficiente in materiali difficili rende il tourbillonnage indispensabile in questi settori esigenti.

Conclusione

In sintesi, le macchine a gorgogliamento offrono un metodo specializzato e altamente efficiente per la produzione di filettature esterne. Rispetto alla tornitura tradizionale, offrono vantaggi significativi in termini di velocità, qualità della superficie, economicità e capacità del materiale, rendendole adatte sia per lavori di precisione su piccola scala che per la produzione di grandi volumi in settori critici.

---