Taglio di ingranaggi: Skiving con BALINIT ALCRONA EVO

Le richieste per una migliore qualità degli ingranaggi sono in continua crescita, soprattutto in merito agli ingranaggi utilizzati nella produzione di veicoli elettrici. Di conseguenza, lo skiving è continuamente preferito alle tradizionali tecniche di lavorazione, perché produce una finitura superficiale di qualità effettivamente migliore e offre una maggiore flessibilità per gli aggiustamenti durante il processo produttivo. Il BALINIT ALCRONA EVO di Oerlikon Balzers è un rivestimento ad alta performance, specificamente progettato per aumentare ulteriormente la vita di esercizio di questi preziosi utensili e abbattere i costi di produzione a lungo termine.

Gli ingranaggi sono fondamentali alla progettazione meccanica: senza di essi, nessuna macchina o dispositivo potrebbe mai funzionare, dalla strumentazione medicale e gli orologi, ai contatori gas domestici e alle grandi attrezzature per le estrazioni minerarie. Le loro dimensioni variano di conseguenza e possono spaziare da meno di un millimetro a diversi metri di diametro. Una parte considerevole della produzione mondiale degli ingranaggi è destinata ai veicoli - automobili, camion e trattori. I denti degli ingranaggi vengono prodotti con tecniche ad alta precisione, come la dentatura a creatore, la dentatura power skiving, la brocciatura e la dentatura a coltello e le aspettative in termini di qualità e precisione sono in continua crescita.

Poiché le ore macchina sono il fattore di costo più significativo per i produttori, il loro obiettivo deve essere quello di ridurre il tempo di lavorazione per pezzo attraverso l’aumento della durata degli utensili. Quanto più a lungo un utensile può funzionare senza compromettere la qualità del manufatto, tanto minori sono i tempi di fermo macchina e, di conseguenza, il processo produttivo è più economico. La questione principale è come ridurre al minimo l'usura abrasiva degli utensili, in particolare quella dei fianchi e la craterizzazione.

BALINIT ALCRONA EVO primeggia nelle applicazioni di skiving. Immagine: © Liebherr / Oerlikon Balzers

BALINIT ALCRONA EVO: riduce del 30% l’usura per un produttore automobilistico tedesco
Oerlikon Balzers ha ripreso il collaudato rivestimento universale BALINIT ALCRONA, introdotto nel 2004, e lo ha migliorato per creare il BALINIT ALCRONA EVO. In termini di prestazioni ed efficienza, il BALINIT ALCRONA EVO supera persino il suo predecessore ad alta performance, BALINIT ALCRONA PRO, aumentando la durata degli utensili di oltre il 30%.

I motivi del miglioramento delle prestazioni sono i vantaggi specifici del rivestimento:

La sua struttura omogenea migliora la stabilità del filo tagliente.
La bassa conduttività termica allontana efficacemente il calore dal substrato dell'utensile, riducendo lo stress termico.
L'aumento della durezza si traduce in una maggiore resistenza all'abrasione.

Il BALINIT ALCRONA EVO consente quindi velocità di taglio più elevate e tempi di produzione per pezzo più brevi. Il costo del pezzo calcolato sulle ore macchina diminuisce e la produttività aumenta.

Un produttore automobilistico tedesco ha risparmiato mezzo milione di euro all’anno passando da BALINIT ALCRONA PRO a BALINIT ALCRONA EVO. La durata dell’utensile è stata aumentata del 30%, eliminando la necessità di 300 nuovi utensili: un chiaro vantaggio sia finanziario sia ambientale in termini di consumo di preziose risorse.

Un vantaggio per tutti nella produzione di piccoli lotti
Grazie alle proprietà antiusura del rivestimento BALINIT ALCRONA EVO, meno materiale viene rimosso durante il processo di riaffilatura. Ciò rappresenta un vantaggio particolarmente interessante nella produzione di piccoli lotti, in quanto aumenta considerevolmente il numero di cicli possibili di riaffilatura, con un notevole risparmio economico annuo, dato il costo relativamente elevato dei nuovi utensili.

Un produttore di ingranaggi ha registrato un aumento del 34% nella durata dei coltelli per lo skiving realizzati in HSS e rivestiti BALINIT ALCRONA EVO durante la lavorazione a secco, oltre a una riduzione del 50% dell'usura del fianco. Di conseguenza, il volume di riaffilatura è diminuito mentre il numero di cicli di riaffilatura è aumentato, riducendo i costi degli utensili per pezzo del 25%.

Skiving – Una tendenza in crescita nel settore della produzione ingranaggi
Sebbene non sia una tecnologia del tutto nuova, lo skiving rappresenta attualmente una delle tendenze più importanti nel settore della produzione degli ingranaggi. Con la diminuzione dell'uso della stozzatura e della brocciatura, lo skiving si contraddistingue per la sua versatilità e le sue prestazioni: fornisce risultati più precisi, consente velocità di taglio maggiori e offre più opzioni per le regolazioni in corso d'opera rispetto alla stozzatura o alla brocciatura.

Lo skiving cresce anche grazie all’e-mobility
Lo skiving è spesso utilizzato per gli ingranaggi planetari, quindi si sta affermando anche grazie alla continua crescita della domanda per veicoli elettrici. Lo skiving è più veloce della dentatura a coltello, offre una qualità di finitura superficiale significativamente migliore e consente una maggiore flessibilità per le regolazioni durante la lavorazione.

I produttori devono affrontare un'altra sfida: i veicoli elettrici richiedono ingranaggi più grossi e più ampi per gestire la coppia elevata da fermo. Questi ingranaggi devono anche essere lavorati con maggiore precisione per eliminare il rumore, che è meno critico nei motori a combustione a causa del suono del motore.

Un produttore di ingranaggi ha registrato un aumento del 34% nella durata dei coltelli per lo skiving in HSS rivestiti con il BALINIT ALCRONA EVO durante la lavorazione a secco. © Liebherr / Oerlikon Balzers

Il fattore critico: la corretta preparazione del filo tagliente per l’applicazione specifica
La lavorazione degli ingranaggi, e in particolare lo skiving, richiede degli utensili estremamente affilati. Inoltre, questo processo genera dei trucioli fini che possono danneggiare i fili taglienti quando si lavorano materiali altamente resistenti. Diventa perciò essenziale la corretta preparazione del filo tagliente e il pretrattamento dell'utensile.

Oerlikon Balzers ha una vasta esperienza tecnologica nel settore della produzione degli ingranaggi e può offrire ai clienti una combinazione unica di servizi di pretrattamento, rivestimento e post-trattamento degli utensili.

I requisiti variano a seconda dell'applicazione e occorre tenere conto di alcuni importanti fattori quali il materiale da lavorare e i parametri di taglio. Solo successivamente sarà possibile ottimizzare gli utensili per l'uso previsto. Ad esempio, lo skiving richiede una preparazione del filo tagliente tra i 7 e i 10 µm, mentre la dentatura a coltello richiede un filo tagliente più robusto con un maggiore spessore di rivestimento. La stretta collaborazione con il cliente e il partner specializzato in riaffilatura è indispensabile e diventerà ancora più importante con l'aumento dei requisiti di precisione ed efficienza.

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Articolo tecnico: Maggior efficienza nel taglio ingranaggi con BALINIT ALCRONA EVO

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