Domande frequenti

Cos'è la lucidatura a rullo?

La lucidatura a rullo è un processo di levigatura e compressione per superfici metalliche che non crea trucioli, tramite elementi di rullatura.

 

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Vengono generati trucioli durante la lucidatura a rullo?

No. La lucidatura a rullo è un processo di microfinitura che modella plasticamente gli strati di interfaccia del componente. La lucidatura a rullo è l'unico processo di microfinitura che non produce trucioli.

 

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I termini levigatura, lucidatura, lucidatura a rullo e levigatura a rullo sono identici?

Sì. Durante la lucidatura viene prodotta una certa rugosità della superficie del pezzo. L'obiettivo è una qualità della superficie elevata per proprietà di scorrimento, tenuta e giunzione ottimali. I rulli in carburo o acciaio vengono guidati sul pezzo sotto pressione e spostano i picchi di superficie nello strato di interfaccia.

 

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La "compressione a rullo" è un metodo differente dalla "lucidatura a rullo"?

No. Durante la compressione a rullo pesante viene eseguita la stessa cinematica della lucidatura. I rulli rinforzati vengono guidati sul pezzo sotto pressione e spostano i picchi di superficie nello strato di interfaccia. Il volume di materiale spostato nelle valli del profilo, sollevandole. Quindi dai picchi della superficie si ottengono dei plateau e questi formano l'elevato rapporto di area di contatto delle superfici lucidate a rullo.

 

L'obiettivo della compressione a rullo è migliorare le proprietà di resistenza. La forza di rullatura produce una fatica interna nella micro-struttura, che aumenta la resistenza dinamica del materiale. Lo stato del materiale è formato fino a una profondità da 0,5 a 0,7 µm.

 

L'aumento di resistenza dipende dalla forza di rullatura, dalla geometria del rullo e del pezzo, dalle proprietà del materiale e dal numero di volte per cui il materiale viene sottoposto a rullatura.

 

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Quale qualità di superficie viene prodotta durante la lucidatura a rullo?

Questo porta alla formazione di superfici levigate come specchi, con una bassa rugosità di superficie (< 1 µm) e coefficienti di attrito di scorrimento ridotti.

 

Le variabili di misurazione Rugosità di superficie media Rz e rapporto dell'area di contatto del materiale Mr sono utilizzate come misura della qualità di una superficie.

 

La lucidatura a rullo comprime la superficie del pezzo nella zona pertinente, migliorando la resistenza all'usura e alla corrosione e il limite di fatica dei materiali.

 

Poiché non si verifica alcun cambiamento di volume, circa metà della rugosità di superficie viene appiattita e lo stesso volume viene sollevato.
La rugosità di superficie finale ottenibile è direttamente proporzionale alla rugosità della superficie pre-lavorata.

 

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Esistono delle definizioni di qualità della superficie?

Sì. I termini rugosità, area di contatto del materiale, profilo di rugosità, distanza di misurazione e profondità di taglio sono illustrati nei grafici di profilo e nelle curve dell'area di contatto del materiale e descrivono la qualità della superficie.

 

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Il pezzo deve ruotare durante la lucidatura a rullo?

Il pezzo, l'utensile o entrambi ruotano durante la lucidatura a rullo.

 

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Un utensile condotto deve ruotare in senso orario?

Sì. Durante la lucidatura a rullo, l'utensile agisce sul pezzo in senso orario a causa del suo design; la rotazione antioraria impedisce il processo di lucidatura a rullo.

Tutti i materiali possono essere lucidati a rullo?

Tutti i metalli deformabili plasticamente possono essere lucidati a rullo. La durezza del materiale deve essere inferiore a 45 HRC (durezza Rockwell) quando si utilizzano utensili di lucidatura a rullo convenzionali. Gli utensili di finitura a diamante consentono la lavorazione di pezzi notevolmente più duri (< 60 HRC).

 

La rullabilità del materiale è determinata dallo snervamento duttile; se è superiore al 5%, in genere la rullabilità è presunta. Tanto maggiore è lo snervamento duttile, tanto meglio possono essere formati plasticamente i materiali.

 

In genere, anche le plastiche possono essere lucidate a rullo, tuttavia mostrano una chiara tendenza a ritornare alla loro forma originaria, pertanto gli effetti della levigatura tendono a essere lievi.

 

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Durante la lucidatura a rullo sono necessari il raffreddamento e la lubrificazione?

Una piccola quantità di lubrificazione con olio a bassa viscosità, in genere, è sufficiente durante la lucidatura a rullo, ad es. spruzzando il pezzo prima della lavorazione.
A velocità o pressioni di lucidatura a rullo elevate, è consigliabile utilizzare un raffreddamento/lubrificazione continui con un'emulsione o olio.
Un'emulsione di raffreddamento/lubrificazione, inoltre, asporta le particelle di sporco e, pertanto, deve essere sufficientemente filtrata per evitare l'usura dell'utensile a causa di effetti abrasivi. Raccomandazione per la filtrazione: < 40 µm.

 

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Quali velocità e velocità di alimentazione possono essere utilizzate per la lucidatura a rullo?

La velocità di lucidatura a rullo può raggiungere 200 m/min, tuttavia si consigliano valori di 100-150 m/min. La velocità di alimentazione dipende dal principio di utensile utilizzato e dal diametro dell'utensile. I valori comuni per utensili a rullo singolo sono: da 0,05 mm/rotazione a 0,3 mm/rotazione, mentre per gli utensili a più rulli sono: da 0,20 mm/rotazione a 3,0 mm/rotazione.

Quali geometrie possono essere lucidate a rullo?

La lucidatura a rullo può essere impiegata su superfici interne ed esterne di praticamente tutti i pezzi a rotazione simmetrica.
La decisione relativa all'idoneità di sezioni interrotte o profili asimmetrici per la lucidatura a rullo deve essere presa in congiunzione con l'utensile di lucidatura a rullo.
Esempi di profili possibili: cilindrico, conico, sferico, diversi diametri con o senza spalla, spalle graduali, pendii, fori passanti, fori graduali, fori ciechi, filettature, profili interni, profili esterni, superfici piane, profili svasati, gole, sottosquadri, incassi, raggi, profili sfalsati, scanalature, superfici a forma libera, ecc.

 

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Il diametro di lucidatura a rullo deve essere pre-lavorato con un sovradimensionamento?

Sì. La lucidatura a rullo è un processo che impiega la lavorazione a freddo. Per determinare la pre-lavorazione richiesta è necessario prendere in considerazione l'elasticità e la robustezza del materiale da lavorare.
Deve essere osservato quanto segue: Le rugosità di superficie di pre-lavorazione e la rugosità di superficie desiderata in seguito alla lucidatura a rullo, il sovradimensionamento prima della lucidatura a rullo e il tipo di pre-lavorazione.
La pre-lavorazione ideale è un profilo di rugosità uniforme (profilo di tornitura). Superfici con notevoli oscillazioni di rugosità (ad es. superfici alesate con gole di ritrazione).
Una rugosità di superficie da Rz 6 -15 µm costituisce una buona pre-lavorazione di superficie.

 

Per i materiali con basso snervamento duttile, come la ghisa grigia, il magnesio e acciai altamente temprati e bonificati, la rugosità di superficie Rz della superficie preparata deve essere inferiore a Rz 6 -15 µm.
Le tolleranze di produzione devono corrispondere alla qualità della parte finita o alla qualità IT 7 per utensili a più rulli.

Come viene determinato il sovradimensionamento di pre-lavorazione per la lucidatura a rullo?

Il sovradimensionamento richiesto dipende dai fattori che influiscono su di esso: tipo di preparazione, rugosità di superficie della preparazione e materiale.
La determinazione più affidabile per specificare il sovradimensionamento è un test preliminare, cioè un pezzo viene pre-lavorato per la lucidatura a rullo, il diametro prodotto viene misurato e quindi viene lucidato a rullo.

 

A seguito della lucidatura a rullo, il diametro finito viene confrontato al diametro pre-lavorato. La differenza è il sovradimensionamento richiesto.
Per le superfici tornite, il sovradimensionamento può essere determinato come segue: il sovradimensionamento nel diametro corrisponde al valore Rz della superficie tornita.
Per le superfici molate, il sovradimensionamento può essere determinato come segue: Il sovradimensionamento del diametro è equivalente al valore Rz della superficie molata meno il 25-50%, poiché il rapporto dell'area di contatto per la molatura è maggiore a causa del processo utilizzato.
L'ingresso o il pre-bloccaggio dell'utensile deve essere determinato sul pezzo caso per caso.

I pezzi possono essere tagliati o levigati con un singolo utensile?

Sì. L'utensile di lucidatura a diamante combinato Baublies consente il taglio e la levigatura di profili interni in un singolo ciclo: per prima cosa il bordo di taglio produce la geometria, quindi la superficie viene lucidata dal diamante. Questo utensile rotante, in genere, viene utilizzato in congiunzione con un asse U.

 

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Quali vantaggi sono caratteristici della lucidatura a rullo?

Le superfici lucidate a rullo sono caratterizzate da una bassa rugosità di superficie, fino a Rz < 1 µm, da un elevato rapporto dell'area di contatto grazie a una favorevole formazione di plateau e dal fatto che non rimangono picchi di materiale sporgenti. Di conseguenza, l'abrasività è estremamente ridotta. La profondità della rugosità di superficie Rz molto ridotta produce un rapporto dell'area di contatto molto elevato.
La chiara compressione del materiale e l'aumento della durezza della superficie producono una maggiore resistenza all'usura, una ridotta tendenza alla fessurazione e una bassa suscettibilità alla corrosione. Le superfici sono idonee per l'utilizzo come superfici di scorrimento, tenuta e giunzione.

 

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Le tolleranze delle superfici pre-lavorate cambiano?

Normalmente, le tolleranze dimensionali della pre-lavorazione sono mantenute tramite la lucidatura a rullo, cioè non migliorano né peggiorano, poiché la lucidatura a rullo è un processo di formazione e non di taglio. Pertanto, la tolleranza dimensionale richiesta deve essere già soddisfatta dalla pre-lavorazione. Le tolleranze di forma e posizione, come la concentricità e la cilindricità di fori e perni, in genere, non sono migliorate dalla lucidatura a rullo.
Durante la pre-lavorazione, le oscillazioni dimensionali superiori a IT 7 (per utensili a più rulli) e a IT 9 (per utensili a rullo singolo su molla) devono essere evitate. Un sovradimensionamento eccessivo produce forze di rullatura estremamente elevate e, pertanto, riduce la durata dell'utensile.

Quali vantaggi offre la lucidatura a rullo rispetto ad altri processi?

Grazie alla lavorazione e finitura con un singolo bloccaggio non sono richieste macchine speciali, la manipolazione della produzione è estremamente semplice e i costi di trasporto, magazzinaggio e impostazione sono ridotti.

 

Il processo è estremamente robusto e affidabile e non produce alcun rumore.

 

Rispetto ai processi di taglio, si ottiene un miglioramento notevole nelle caratteristiche del materiale, come rugosità, durezza e resistenza all'usura.

 

I processi di lucidatura a rullo sono caratterizzati da un'elevata economia, una produzione non costosa e tempi di lavorazione molto brevi con qualità elevata e costante.

 

Non viene rimosso alcun materiale durante la lucidatura a rullo, non si hanno polvere o residui di molatura e, pertanto, non vi sono costi di smaltimento per questi prodotti di scarto.