Come gestire l'avvolgimento dei trucioli durante le operazioni di lavorazione dei profili?

Il taglio perfetto del profilo sta per essere eseguito, poi lo vedete. Un nido di metallo aggrovigliato si avvolge intorno all'utensile. Questo pasticcio può rovinare il pezzo, rompere utensili costosi e bloccare la produzione.

Per gestire l'avvolgimento dei trucioli, utilizzare utensili con rompitrucioli aggressivi, aumentare la velocità di avanzamento per creare trucioli più spessi e più fragili e applicare il refrigerante ad alta pressione direttamente sul tagliente. Anche le tecniche di programmazione, come i cicli di taglio o le velocità di avanzamento variabili, possono rompere meccanicamente i trucioli lunghi.

Questo problema sembra casuale, ma non lo è. È il risultato diretto dell'interazione tra utensili, parametri e materiali in un modo specifico. Ho trascorso innumerevoli ore a risolvere questo esatto problema in officina. Comprensione perché Il primo e più importante passo per evitare che il problema si verifichi di nuovo è quello di bloccare la macchina. Vediamo le cause e le soluzioni.

Perché l'avvolgimento del truciolo avviene nella lavorazione dei profili?

Il chip wrapping compare nei momenti peggiori, trasformando un buon pezzo in un rottame. Può risultare imprevedibile e frustrante, e quindi difficile da diagnosticare e risolvere al volo.

L'avvolgimento del truciolo si verifica quando i trucioli sono troppo lunghi e filiformi per evacuare correttamente la zona di taglio. Ciò è causato da una combinazione di fattori: geometria dell'utensile sbagliata, parametri di taglio errati, refrigerante insufficiente e proprietà del materiale stesso.

In base alla mia esperienza, la formazione di trucioli non è mai causata da una sola cosa. Di solito si tratta di una tempesta perfetta di diversi piccoli problemi. Possiamo raggruppare questi problemi in alcune aree chiave su cui avete il controllo diretto. Una volta che si sa cosa cercare, il problema diventa molto più facile da risolvere. L'obiettivo è far sì che il truciolo si arricci strettamente, si rompa in pezzi piccoli e maneggevoli e venga allontanato dall'utensile e dal pezzo. Quando questo processo fallisce, si ottiene un nido d'uccello.

I principali colpevoli dell'involucro delle patatine fritte

• Progettazione di strumenti irragionevoli¹: La forma dell'utensile è fondamentale. Se la geometria dell'utensile, come l'angolo di spoglia o il tagliente, non è progettata per il materiale, non sarà in grado di formare un truciolo corretto. Soprattutto, un utensile privo di un efficace rompitruciolo non sarà in grado di arricciare il truciolo abbastanza strettamente da costringerlo a rompersi.
• Parametri di taglio non corretti²: Le velocità e gli avanzamenti controllano direttamente lo spessore e la forma del truciolo. Una velocità di avanzamento troppo bassa o una profondità di taglio troppo ridotta creeranno un truciolo sottile e debole, simile a un nastro. Questi trucioli lunghi e filiformi non hanno una massa sufficiente per rompersi da soli.
• Liquido di raffreddamento insufficiente: Il refrigerante ha due funzioni: raffredda il taglio e spinge via i trucioli. Se la pressione del refrigerante è troppo bassa o se l'ugello è orientato in modo errato, non è in grado di fornire la forza necessaria per spingere via i trucioli. In questo modo i trucioli si accumulano e finiscono per avvolgere l'utensile.

Quali sono le cause principali delle schegge filanti nell'alluminio e in altri materiali duttili?

Se si inizia un lavoro su un materiale morbido come l'alluminio, si ottengono immediatamente trucioli lunghi e filiformi. Sono un incubo da gestire, si avvolgono intorno a tutto e creano un pericolo per la sicurezza.

Nei materiali duttili si formano trucioli filiformi perché questi metalli si deformano e si strappano invece di staccarsi in modo netto. Questa tendenza naturale è aggravata da bassi avanzamenti, da una geometria dell'utensile sbagliata (come bassi angoli di spoglia) e dal mancato utilizzo del giusto fluido da taglio per ridurre l'attrito.

Materiali duttili³ si comportano in modo diverso. "Duttile" significa che un materiale può allungarsi e deformarsi molto prima di rompersi. Nella lavorazione, ciò significa che il truciolo, invece di staccarsi con una rottura netta, si stacca in un nastro lungo e continuo. Materiali come le leghe di alluminio, il rame e alcuni acciai inossidabili sono famosi per questa caratteristica.

Perché i materiali duttili non cooperano

La causa principale è la bassa durezza e l'elevata duttilità del materiale. Quando il tagliente si innesta, il materiale scorre sulla superficie dell'utensile in uno stato plastico. Non ha la fragilità necessaria per spaccarsi e rompersi. La situazione è spesso aggravata da alcuni errori comuni:

• Bassa velocità di avanzamento: Come per altri materiali, una bassa velocità di avanzamento sull'alluminio crea un truciolo sottile che non ha la rigidità necessaria per rompersi.
• Geometria dell'utensile: Per i materiali duttili, è necessario un utensile molto affilato con un elevato angolo di spoglia positivo. Questo aiuta a "tagliare" il materiale in modo netto invece di spingerlo. L'uso di un utensile generico può peggiorare il problema.
• Attrito e calore: I materiali duttili possono diventare appiccicosi quando si riscaldano durante il taglio. Questo fa sì che il truciolo aderisca alla superficie dell'utensile, impedendogli di scorrere agevolmente e di rompersi. Utilizzando un prodotto di alta qualità, solubile in acqua fluido da taglio⁴ è essenziale per ridurre questo attrito.

Quali sono gli effetti dell'avvolgimento del truciolo sulle prestazioni di lavorazione del profilo?

Se vedete un piccolo nido di trucioli sul vostro utensile, pensate che non sia un grosso problema. Ma ignorarlo può portare a problemi più gravi. Può danneggiare la macchina, il pezzo e persino diventare un rischio per la sicurezza.

L'avvolgimento dei trucioli degrada gravemente le prestazioni di lavorazione. Rovina la finitura superficiale, provoca imprecisioni dimensionali e accelera l'usura degli utensili, portandoli spesso alla rottura. Inoltre, aumenta il carico sul mandrino della macchina e può creare seri rischi per la sicurezza dell'operatore.

L'ho imparato a mie spese. Un piccolo nido di trucioli su un utensile di finitura è rimasto incastrato tra l'utensile e il pezzo. Si è trascinato sulla superficie, lasciando un graffio profondo e raschiando un pezzo che era quasi finito. Avvolgimento dei trucioli⁵ non è solo un inconveniente, ma ha conseguenze dirette e costose che si ripercuotono sull'intera attività.

L'effetto domino di un singolo chip incartato

Ecco una panoramica dei danni che può causare:

Come si può prevenire e risolvere il problema dell'avvolgimento dei trucioli nella lavorazione dei profili?

Siete stanchi di fermare la macchina per eliminare i trucioli aggrovigliati. Avete bisogno di una strategia affidabile per evitare che l'impacchettamento avvenga in primo luogo, risparmiando tempo, denaro e frustrazione.

Prevenire l'avvolgimento dei trucioli ottimizzando l'intero processo. Iniziate scegliendo un utensile con la geometria e il rompitruciolo corretti per il vostro materiale. Quindi, regolate i parametri di taglio aumentando la velocità di avanzamento e utilizzando trucchi di programmazione come i cicli peck per rompere i trucioli. Infine, assicuratevi di disporre di una quantità di refrigerante sufficiente e ben mirata.

Per riparare il chip wrapping occorre essere proattivi, non reattivi. Non si può aspettare che si verifichi e poi pulire. È necessario costruire un processo progettato per creare schegge piccole e gestibili fin dall'inizio. Dico al mio team di considerarlo come una lista di controllo. Se avete problemi di trucioli, eseguite questi passaggi uno per uno.

Una lista di controllo pratica per il controllo dei chip

1. Ottimizzare la progettazione degli utensili⁷: Questa è la prima linea di difesa. Assicuratevi che la geometria, il rivestimento e soprattutto il rompitruciolo dell'utensile siano progettati specificamente per il materiale da tagliare. Per i materiali duttili, utilizzare utensili con un'elevata spoglia positiva e un bordo molto affilato.
2. Regolazione dei parametri di taglio⁸: Non abbiate paura di aumentare la velocità di avanzamento. Un truciolo più spesso è un truciolo più fragile. È anche possibile variare la velocità di avanzamento o la profondità di taglio in una singola passata. A volte basta una piccola variazione per interrompere la formazione del truciolo e costringerlo a rompersi.
3. Garantire un liquido di raffreddamento potente: Se possibile, utilizzare un refrigerante ad alta pressione che passi attraverso il mandrino. In caso contrario, posizionare con cura gli ugelli del refrigerante per erogare un flusso potente direttamente sul punto di taglio. Questo aiuta a raffreddare, lubrificare e far fuoriuscire fisicamente i trucioli.
4. Migliorare le procedure operative: Gli operatori devono sempre controllare l'usura degli utensili. Un utensile opaco produce trucioli filanti. Inoltre, il sistema di evacuazione dei trucioli della macchina, come il trasportatore, deve essere pulito e in buono stato di funzionamento per evitare che i trucioli si accumulino all'interno della macchina.

Conclusione

Per evitare l'avvolgimento dei trucioli, è necessario concentrarsi sulla selezione degli utensili, su velocità di avanzamento aggressive e su un refrigerante ad alta pressione. Un approccio proattivo che affronti queste aree chiave risolverà il problema e manterrà le vostre macchine in perfetta efficienza.