Strumento per la selezione del tipo di legame utilizzato nelle ruote da macinazione

Comprendere i tipi di legami utilizzati nelle ruote da tritazione

Che cos’è il “bond” di una ruota da levigatura?

Il “bond” (il materiale che unisce i granuli abrasivi all’interno di una ruota da levigatura e li fissa al nucleo della ruota stessa) rappresenta uno dei fattori più cruciali per determinare le prestazioni di tale ruota. Sebbene siano i granuli abrasivi (diamante, CBN, ossido di alluminio, ecc.) a effettuare il taglio effettivo, è il “bond” a controllare la capacità dei granuli di rimanere attaccati alla ruota, la velocità di usura della ruota stessa, la qualità della superficie levigata e il comportamento termico della ruota durante il funzionamento. Scegliere la famiglia di materiali per il “bond” più adatta è quindi essenziale per ottenere i risultati desiderati in modo sicuro ed economicamente vantaggioso.

Come la scelta del legame influenza le prestazioni della ruota

Le caratteristiche del materiale da lavorare influenzano praticamente ogni aspetto del processo di levigatura.

• Ritenzione dei granuli: Con quanta forza vengono trattenute le particelle abrasive? Una maggiore capacità di trattenimento significa una durata più lunga della ruota, ma può aumentare la produzione di calore e ridurre la sua affilatazza.
• Autolameggiante: I legami più morbidi permettono di rilasciare le parti “usurate” del materiale, esponendo così i bordi ancora freschi e pronti all’uso. Questo è fondamentale per i pezzi da lavorare sensibili alle temperature elevate.
• Porosità e capacità di eliminazione dei frammenti: Le strutture aperte permettono il flusso del liquido raffreddante e l’evacuazione dei detriti prodotti durante il processo di lavorazione, riducendo così il carico sulle componenti e il rischio di danni o incendi.
• Stabilità della forma: I legami rigidi mantengono invariato il profilo della ruota anche sotto carico, garantendo così la corretta trasferenza delle caratteristiche geometriche della ruota stessa.
• Dressabilità: È possibile regolare e affilare la ruota utilizzando strumenti convenzionali o appositi strumenti a diamante, al fine di ripristinarne la geometria e l’affilatura.
• Conduttività termica: I legami metallici conducono il calore lontano dalla zona di lavorazione; i legami a base di resina, invece, agiscono come isolanti, il che può causare l’accumulo di calore.

Legame a base di resina vs Legame vetrificato

La resina e il materiale vetrificato rappresentano i due tipi di leganti più comuni utilizzati per i dischi superabrasivi in diamante e CBN. Legame a base di resina Il materiale (fenolico o polimide) è più morbido ed elastico; garantisce un eccellente finitura superficiale e una moderata rimozione dello strato di materiale in eccesso, senza danneggiare il pezzo da lavorare. Si affila automaticamente sotto carico, ma presenta una scarsa capacità di mantenere la propria forma e degrada a temperature superiori ai 200–300°C. Legame vitrificato La ceramica vetrificata è rigida e porosa; offre una notevole capacità di mantenere la forma desiderata, può essere lavorata utilizzando apposite strumenti (a bastone o a rotazione), e la sua struttura aperta consente un’elevata portata di fluidi raffreddanti. Il legame vetrificato rappresenta la scelta preferita per i processi di lavorazione di precisione, in particolare quando il controllo della geometria dei componenti è di fondamentale importanza.

Collegamento a base di metallo vs collegamento a base di resina

I legami metallici (bronzo, rame, ferro sinterizzato) garantiscono la migliore capacità di trattenere le strutture microstrutturali del materiale e la più lunga durata dell’utensile. Si dimostrano particolarmente efficaci nella levigazione di materiali estremamente duri e abrasivi, come ceramiche speciali, materiali a base di carburo di titanio (PCD) e ferriti. Tuttavia, presentano una velocità di taglio ridotta, sono difficili da regolare e possono causare danni termici al pezzo da lavorare se i parametri di levigazione non vengono controllati con attenzione. I legami a base di resina, al contrario, permettono un taglio più fluido, offrono risultati di finitura migliori e sono molto più facili da regolare; per questi motivi rappresentano la scelta preferita per la levigazione della maggior parte degli acciai temprati e degli acciai per utensili. In sintesi: i legami metallici sono adatti ai materiali più duri che richiedono la massima durata; i legami a base di resina sono indicati per gli acciai e i materiali più morbidi che necessitano di una buona finitura.

Quando le ruote trattate elettrochimicamente sono utili

La tecnologia di produzione basata sull’elettroplaccatura è unica in quanto un unico strato di materiale abrasivo viene rivestito di nichel su un nucleo metallico lavorato con precisione. Questo permette la realizzazione di profili di ruote estremamente complessi, che sarebbero difficili o impossibili da ottenere utilizzando altri metodi di fabbricazione. Le ruote elettroplaccate presentano inoltre una taglientezza superiore rispetto a qualsiasi altro tipo di ruota, poiché quasi tutta l’altezza dei granuli del materiale abrasivo è esposta durante il processo di produzione. Non richiedono alcun ulteriore trattamento: sono pronte all’uso immediatamente, in condizioni di massima efficienza. Sono ideali per lavori di rettifica dei profili, lavorazioni di contorno, rimozione di bordi ruvidi e produzioni in piccoli lotti. L’unica limitazione legata a questo tipo di ruote è il loro strato singolo: una volta che i granuli esposti si usurano, la ruota deve essere sostituita.

Come la selezione del legame influisce su diamante e CBN

Il diamante e il CBN rappresentano i due tipi di granuli superabrasivi più comuni; ciascuno di essi interagisce in modo diverso con i materiali utilizzati per il legame tra i granuli abrasivi e il corpo del utensile. Il diamante è il materiale conosciuto più duro e si distingue nell’affilatura di materiali non ferrosi duri (come carburi, ceramiche, vetro e PCD – Polycrystalline Diamante). Il CBN presenta una durezza inferiore rispetto al diamante, ma è termicamente stabile e chimicamente inerte nei confronti dei metalli ferrosi ad alte temperature, rendendolo l’opzione ideale per l’uso con acciai temprati, acciai da utensili e acciai per cuscinetti. Il legame tra i granuli abrasivi e il corpo dell’utensile deve essere adatto non solo al tipo di materiale abrasivo utilizzato, ma anche alle specifiche esigenze dell’applicazione. Il legame a base di resina funziona bene sia con il diamante che con il CBN per lavori di uso generale; il legame vetrificato è preferito quando è necessario un controllo preciso delle forme del materiale da lavorare; il legame a base di metallo, invece, è comunemente utilizzato con il diamante per l’affilatura di ceramiche e PCD.

Perché la selezione dei materiali utilizzati in processi di lavorazione meccanica dipende interamente dal corretto svolgimento dell’intero processo di tritazione/dolcificazione dei materiali stessi

Nessun tipo di legame (o materiallo utilizzato per collegare i componenti dell’utensile da affilatura) è universalmente superiore agli altri. La scelta del legame ottimale dipende dall’intersezione di diversi fattori: durezza e composizione chimica del pezzo da lavorare, tipo e dimensione dei granuli dell’abrasivo, tipologia dell’operazione di affilatura (superficiale, cilindrica, di profilatura), livello di finitura della superficie richiesto e tolleranze geometriche, velocità di rimozione del materiale, disponibilità e tipo di fluido di raffreddamento, nonché metodo di regolazione dell’utensile stesso. Modificando anche solo uno di questi fattori, può cambiare la scelta del legame più adatto. Per questa ragione, la selezione del legame dovrebbe sempre essere considerata parte integrante della progettazione completa del processo di affilatura, e non come una decisione isolata. L’utensile descritto in questa pagina fornisce una raccomandazione preliminare; tuttavia, la validazione finale della scelta dovrebbe sempre tenere conto delle specifiche del vostro macchinario, del pezzo da lavorare e delle condizioni del processo di affilatura. Per informazioni più dettagliate relative alle applicazioni specifiche, contattate il nostro servizio di assistenza. Supporto tecnico di SINOGRIND.