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Valerio Valerio - 03/04/2014

L'importanza del rivestimento sugli utensili per meccanica



Parliamo di meccanica, in particolare di metalli tenaci. Qual è l'importanza del rivestimento? 

Partiamo dal principio: il rivestimento è un tipo di finitura degli utensili, trattati con diverse modalità che  conferiscono caratteristiche di particolare resistenza ai materiali.

Le procedure più utilizzate e performanti sono le seguenti:
  
  • Lucido
Gli utensili senza alcun trattamento della superficie vengono descritti come "lucidi".

  • Vaporizzazione (Vap)
La finitura "brunita" è ottenuta grazie a un apposito trattamento termico detto vaporizzazione che rende l'utensile inossidabile e più resistente, consentendogli di non incollarsi al materiale lavorato, nonché di ottimizzare la lubrificazione in modo da diminuire le possibilità di bloccaggio anche nelle lavorazioni di materiali molto aderenti.

  • Nitrurazione (Nit)
Un altro tipo di trattamento utilizzato è la nitrurazione che rende più dura la superficie dell'utensile (circa 1300 HV) e quindi più adatta alla lavorazione di materiali abrasivi come ghisa, leghe di alluminio e silicio; alla nitrurazione viene poi fatto seguire il trattamento di vaporizzazione nel caso l'utensile debba lavorare acciaio e acciaio inox.

  • Rivestimento in Nitruro di Titanio (TiN)
Gli utensili ricoperti in TiN presentano sulla superficie un sottile strato (spesso da 1 a 5 micron, ossia millesimi di millimetro) di questo materiale di estrema durezza (circa 2300 HV) che possiede peraltro la caratteristica di produrre minore attrito (coeff. 0,3-0,4) riducendo di quasi un terzo l'energia richiesta per asportare il truciolo. La temperatura massima di esercizio raggiungibile con utensili rivestiti al TiN è all'incirca di 600 °C. Dalla combinazione di queste proprietà del TiN deriva una maggior durata dell'utensile, tempi di lavorazione ridotti, minori interruzioni, nonché minore energia motrice utilizzata a parità di produzione. II rivestimento in TiN viene ottenuto attraverso il procedimento PVD (deposizione fisica a vapore) che consente di ricoprire l'HSS a temperature più basse a quelle di rinvenimento.

  • Rivestimento in Nitruro di Titanio e Alluminio (TiAIN) e di Nitruro di Alluminio e Titanio (Al-TiN)
Rivestimento ideale per lavorazioni a secco e materiali abrasivi, avendo come caratteristica un'estrema durezza (3000 HV) e la produzione di un basso coefficiente di attrito (circa 0,4) arrivando a poter lavorare sino a temperature massime di 800 °C. La variante AMN presenta caratteristiche analoghe e si distingue per una presenza di Al superiore al 50%. Questi rivestimenti rendono gli utensili più resistenti all'usura e al calore proteggendo i taglienti e conferendogli maggior durezza e tenacità.

  • Rivestimento in Carbonitruro di Titanio (TiCN)
Il rivestimento in TiCN viene ottenuto con un procedimento PVD analogo a quello utilizzato per il TiN , tuttavia le caratteristiche proprie di quest'ultimo materiale sono esaltate col carbonitruro di titanio che presenta una durezza superiore (circa 3000 HV) e un coefficiente di attrito (coeff. 0,2-0,25) ancora inferiore. Si consiglia pertanto l'utilizzo di tale rivestimento per la lavorazione di materiali molto abrasivi quali ghisa e acciai ad alta resistenza (R>1000 N/mm).

  • Rivestimento in Nitruro di Cromo (CrN)
Il rivestimento in CrN si distingue per le sue caratteristiche di maggiore adesione all'utensile (con spessori da 2 a 6 micron), durezza (circa 2000 HV), riduzione dell'attrito (coeff. circa 0,5) e stabilità alle alte temperature (sino a 700 °C). La sua applicazione specifica è relativa ai maschi per lavorare materiali come il rame e le sue leghe, ottone e bronzo.

  • Rivestimento in Nitruro di Zirconio, (ZrN)
Questo ha caratteristiche analoghe al precedente, ma leggermente superiori sia come durezza (circa 2300 HV) che come coefficiente di attrito (0,45) nonché per temperatura massima (800 °C). E' però più adatto alla lavorazione di allumino e leghe anche ad alto contenuto di silicio e di acciai non legati.

  • Rivestimento in Nitruro di Cromo e Allumino (AlCrN)
E' un rivestimento particolarmente prestazionale in grado di resistere a temperature che arrivano sino a 1100 °C offrendo una durezza di 3200 HV e un buon coefficiente di attrito (0,35). Ideale per le lavorazioni che richiedono elevate velocità o a secco. E' un rivestimento molto durevole adatto a diversi tipi di lavorazione con preferenza per acciaio inossidabile e acciai a basso tenore di carbonio.


Accanto a quelli proposti c'è da considerare poi l'ampio ventaglio di rivestimenti e trattamenti superficiali brevettati da molti produttori internazionali, che basandosi sui rivestimenti elencati, hanno apportato modifiche e migliorie tese spesso a ottimizzare l'efficienza degli utensili in lavorazioni specifiche.   
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L'autore
Valerio
About Valerio
Sono Valerio, classe '86. Diploma classico nel 2005, nel 2012 mi laureo in Economia presso l'università di Torino; nel 2013, insieme al mio storico amico Mimmo, fondo YouTools, un'azienda nuova, giovane, animata dall'entusiasmo dei suoi creatori. Appassionato di informatica e fai da te mi accorgo che l'offerta di utensili di qualità, che "permettano di fare esattamente quello che devo fare, nel miglior modo possibile" è scarsa come varietà e qualità, spesso a prezzi immotivatamente esorbitanti. Sono figlio d'arte, i miei genitori sono i titolari di una storica utensileria del torinese, che vende alle grandi industrie metalmeccaniche italiane. Grazie alla condivisione delle loro esperienze capisco che l'Italia vanta una grande varietà di produttori e distributori che è ancora in gran parte inespressa, soprattutto sul canale internet. Il nostro scopo è far conoscere e apprezzare la qualità degli utensili italiani (e non solo), con la comodità di riceverli in breve tempo direttamente a casa. Risparmiando all'atto dell'acquisto (la nostra organizzazione ci consente prezzi altamente concorrenziali) e nel tempo, con utensili che durano di più e funzionano meglio.
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