Ușor, versatil, exigent – aluminiul necesită scule performante, procese stabile și coordonarea precisă a tuturor parametrilor pentru producția în serie. Fie că este vorba de industria auto, medicală, mecanică, de inginerie industrială sau electronică, aliajele de aluminiu combină greutatea redusă cu rezistența ridicată, rezistența superioară la coroziune și reciclabilitatea excelentă. În ciuda prelucrabilității sale fundamental bune, materialul prezintă adesea provocări pentru utilizatori. Aderența, marginile acumulate sau aglomerarea de așchii pot afecta fiabilitatea procesului, în special la frezare. Coordonarea precisă a geometriei sculei, a calității, a datelor de tăiere și a lichidului de răcire este, prin urmare, crucială pentru o prelucrare rentabilă.
Cu portofoliul său de scule, Paul Horn GmbH oferă numeroase sisteme care permit o prelucrare economică.
Importanța globală a aluminiului se reflectă în cifrele de producție.
Peste 60 de milioane de tone de metal ușor sunt produse anual la nivel mondial, Asia și în special China jucând un rol de lider. Aluminiul este al treilea element cel mai răspândit în scoarța terestră după oxigen și siliciu, dar se găsește exclusiv în stare legată. Aluminiul este extras industrial din bauxită folosind procesul Bayer și electroliza în săruri topite. Proprietățile mecanice pot fi adaptate folosind elemente de aliere specifice, cum ar fi siliciu, magneziu, cupru sau zinc, care la rândul lor afectează direct comportamentul la prelucrare.
Tendință pronunțată de aderență
Proprietățile specifice materialului sunt deosebit de evidente la frezarea aluminiului. Deși duritatea redusă și punctul de topire scăzut al metalului favorizează viteze mari de tăiere, acestea conduc și la o tendință pronunțată de aderență. Fără măsuri adecvate, se pot forma margini acumulate, care afectează negativ atât calitatea suprafeței piesei de prelucrat, cât și durata de viață a sculei. Prin urmare, sculele moderne de frezare pentru aluminiu se caracterizează prin muchii de tăiere ascuțite, fețe de înclinare lustruite și geometrii speciale de rupere a așchilor care favorizează evacuarea ușoară a așchilor. În plus, se utilizează acoperiri cu proprietăți antifricțiune bune sau, în funcție de aplicație, se utilizează muchii de tăiere neacoperite în mod intenționat pentru a maximiza ascuțimea sculei.
HORN oferă o gamă completă de scule de frezare pentru prelucrarea aluminiului, de la freze din carbură solidă și scule de frezare circulare până la soluții PCD și MCD. Uneltele cu o singură muchie sau cu două muchii, cu buzunare mari de evacuare a așchilor, joacă un rol esențial, în special la frezarea cu viteze mari de îndepărtare a metalului.
Acestea permit viteze de avans și viteze de tăiere ridicate, fără a împiedica fluxul de așchii. Aplicațiile tipice includ frezarea buzunarelor, frezarea în adâncime și debavurarea componentelor din aluminiu la viteze mari de îndepărtare a materialului.
Diamant policristalin
Uneltele cu vârf de diamant sunt utilizate în principal pentru sarcini mai solicitante și pentru o durată de viață mai lungă a uneltelor.
Datorită rezistenței sale ridicate la uzură și tendinței reduse de aderență, diamantul policristalin este ideal pentru frezarea aliajelor de aluminiu, în special în producția de volum mare. Muchiile ascuțite de tăiere asigură o calitate ridicată a suprafeței și procese stabile, chiar și atunci când parametrii de tăiere sunt ridicați. Pe lângă efectuarea operațiunilor convenționale de strunjire, PCD s-a impus în mod special în aplicațiile de frezare, de exemplu în frezarea frontală a componentelor structurale sau frezarea contururilor geometriilor complexe.
În ultimii ani, Horn și-a extins în mod constant portofoliul de produse PCD și oferă acum nu numai inserții indexabile cu vârf PCD, ci și scule de frezare cu cap de tăiere monobloc din carbură solidă, special concepute pentru prelucrarea de înaltă performanță. Aceste scule au fost prezentate pentru prima dată într-o gamă standardizată în 2024 și acoperă numeroase aplicații, nu numai prelucrarea aluminiului, ci și a altor materiale neferoase. Sistemul de scule asigură o rigiditate ridicată și o concentricitate excelentă, ceea ce se reflectă direct în calitatea suprafeței și stabilitatea procesului.
Un nou potențial în prelucrarea de înaltă performanță
Un exemplu în acest sens este sistemul DG cu capete interschimbabile și muchii de tăiere din PCD, care se bazează pe un sistem existent din carbură și a fost extins pentru a include muchii de tăiere cu vârf de diamant. Datorită designului modular, sunt disponibile diferite opțiuni de coadă din oțel sau carbură, ceea ce face ca sistemul să fie potrivit pentru aplicații cu proeminențe mari. Un alt punct forte este sistemul de frezare frontală cu caracteristici precise de concentricitate și excentricitate axială. Rigiditatea sistemului permite valori de tăiere care duc la limitele lor chiar și mașinile de frezat de înaltă performanță și deschide noi posibilități în prelucrarea de înaltă performanță.
Pentru aplicații în care este necesară o finisare superioară a suprafeței, cum ar fi în fabricarea de scule și matrițe, se utilizează tăierea cu diamante monocristaline. Acest material de tăiere permite obținerea unei calități a suprafeței frezate care elimină necesitatea unei lustruiri ulterioare. Nu numai că economisește timp, dar și crește reproductibilitatea calității componentelor. Fiabilitatea procesului este un avantaj crucial, în special pentru componentele a căror suprafață va fi ulterior acoperită sau cromată.
Calitate constantă pe o durată lungă de viață
Utilizarea tot mai frecventă a componentelor din aluminiu, de exemplu prin intermediul noilor tehnologii de producție, cum ar fi gigacastingul în industria auto, subliniază importanța soluțiilor de frezare de înaltă performanță. În același timp, utilizarea materialelor se schimbă, ceea ce impune noi cerințe în ceea ce privește flexibilitatea și precizia. Prin urmare, sculele moderne de frezare trebuie nu numai să permită rate ridicate de îndepărtare a materialului, ci și să asigure o calitate constantă pe o durată lungă de viață. Cu concepte de scule coordonate, clase inovatoare și geometrii specifice aplicației, aceste cerințe pot fi îndeplinite, iar prelucrarea economică a aluminiului poate fi optimizată în mod durabil.
