I produttori devono ridurre al minimo il proprio impatto ambientale ottimizzando ulteriormente l’uso dell’energia in linea con i 17 obiettivi globali di sviluppo sostenibile stabiliti dalle Nazioni Unite (ONU).Nonostante l’importanza della CSR per l’azienda, Sandvik Coromant stima che i produttori sprechino tra il 10 e il 30% di materiale nei loro processi di lavorazione, con un’efficienza di lavorazione tipica inferiore al 50%, comprese le fasi di progettazione, pianificazione e taglio.
Allora cosa possono fare i produttori?Gli obiettivi delle Nazioni Unite raccomandano due percorsi principali, tenendo conto di fattori quali la crescita della popolazione, le risorse limitate e un’economia lineare.Innanzitutto, utilizzare la tecnologia per risolvere questi problemi.I concetti dell’Industria 4.0 come i sistemi cyber-fisici, i big data o l’Internet delle cose (IoT) sono spesso citati come la via da seguire per i produttori che cercano di ridurre gli sprechi.Tuttavia, ciò non tiene conto del fatto che la maggior parte dei produttori non ha ancora implementato le moderne macchine utensili con funzionalità digitali nelle proprie operazioni di tornitura dell’acciaio.
La maggior parte dei produttori riconosce l'importanza della scelta della qualità dell'inserto per migliorare l'efficienza e la produttività della tornitura dell'acciaio e il modo in cui ciò influisce sulla produttività complessiva e sulla durata dell'utensile.Tuttavia, molte persone non colgono il trucco non considerando l’intero concetto dello strumento, dalle lame e manici avanzati alle soluzioni digitali di facile utilizzo.Ciascuno di questi fattori può contribuire a rendere l’acciaio più ecologico riducendo il consumo di energia e riducendo gli sprechi.
I produttori devono affrontare molte sfide durante la tornitura dell'acciaio.Questi includono l’ottenimento di più taglienti da una singola lama, l’aumento dei tassi di rimozione del metallo, la riduzione dei tempi di ciclo, l’ottimizzazione dei livelli di inventario e, naturalmente, la riduzione al minimo degli sprechi di materiale.E se ci fosse un modo per risolvere tutti questi problemi, ma in generale raggiungere una maggiore sostenibilità?Un modo per ridurre il consumo energetico è rallentare la velocità di taglio.I produttori possono mantenere la produttività aumentando proporzionalmente le velocità di avanzamento e la profondità di taglio.Oltre al risparmio energetico, ciò aumenta anche la durata dell'utensile.Nella tornitura dell'acciaio, Sandvik Coromant ha riscontrato un aumento del 25% della durata media dell'utensile che, combinato con prestazioni affidabili e prevedibili, ha ridotto al minimo la perdita di materiale sul pezzo e sull'inserto.
La scelta della giusta marca di lama può aiutare in una certa misura a raggiungere questo obiettivo.Ecco perché Sandvik Coromant ha aggiunto alla sua gamma una nuova coppia di qualità di metallo duro per la tornitura P denominate GC4415 e GC4425.GC4425 offre migliore resistenza all'usura, resistenza al calore e tenacità, mentre la qualità GC4415 è progettata per integrare GC4425 quando sono richieste prestazioni migliorate e resistenza alla temperatura più elevata.È importante notare che entrambi i gradi possono essere utilizzati su materiali più tenaci come Inconel e acciaio inossidabile non legato ISO-P, che sono particolarmente difficili e resistenti alle sollecitazioni meccaniche.La giusta qualità aiuta a lavorare più pezzi in volumi elevati e/o in produzioni di massa.
La qualità GC4425 offre un elevato livello di sicurezza del processo grazie alla sua capacità di mantenere intatto il bordo tagliente.Poiché l'inserto può lavorare più pezzi per tagliente, viene utilizzata meno carburo per lavorare lo stesso numero di pezzi.Inoltre, gli inserti con prestazioni costanti e prevedibili prevengono i danni al pezzo riducendo al minimo lo spreco di materiale del pezzo.Entrambi questi vantaggi riducono la quantità di rifiuti generati.
Inoltre, per GC4425 e GC4415, il materiale del nucleo e il rivestimento dell'inserto sono stati progettati per una migliore resistenza alle alte temperature.Ciò riduce gli effetti dell'usura eccessiva, quindi il materiale è in grado di mantenere il bordo a temperature più elevate.
Tuttavia, i produttori dovrebbero anche prendere in considerazione l’utilizzo di refrigerante nelle loro lame.Quando si utilizzano utensili con sottorefrigerante e sottorefrigerante, in alcune operazioni può essere utile interrompere l'alimentazione del superrefrigerante.La funzione principale di un fluido da taglio è quella di rimuovere i trucioli, raffreddare e lubrificare tra l'utensile e il materiale del pezzo.Se applicato correttamente, massimizza la produttività, migliora la sicurezza del processo e migliora la produttività degli utensili e la qualità delle parti.Anche l'utilizzo di un portautensile con refrigerante interno aumenta la durata dell'utensile.
Sia GC4425 che GC4415 sono dotati di uno strato Inveio® di seconda generazione, un rivestimento testurizzato in allumina CVD (Al2O3) progettato per la lavorazione.Un esame di Inveio a livello microscopico mostra che la superficie del materiale è caratterizzata da un orientamento dei cristalli unidirezionale.Inoltre, l'orientamento della matrice del rivestimento Inveio di seconda generazione è stato notevolmente migliorato.Ancora più importante di prima, ciascun cristallo nel rivestimento di allumina è allineato nella stessa direzione, creando una forte barriera verso la zona di taglio.
Inveio offre inserti con elevata resistenza all'usura e durata utensile estesa.Una maggiore durata dell'utensile è, ovviamente, vantaggiosa per ridurre il costo unitario.Inoltre, la matrice di carburo cementato del materiale contiene un'elevata percentuale di carburo riciclato, rendendolo uno dei gradi più rispettosi dell'ambiente.Per testare queste affermazioni, i clienti Sandvik Coromant hanno condotto test prevendita sulla GC4425.Una società di ingegneria generale ha utilizzato sia la lama di un concorrente che una lama GC4425 per realizzare rulli di stampa.Lavorazione assiale esterna continua e semifinitura di classe ISO-P ad una velocità di taglio (vc) di 200 m/min, un avanzamento di 0,4 mm/giro (fn) e una profondità (ap) di 4 mm.
I produttori solitamente misurano la durata dell'utensile in base al numero di parti lavorate (pezzi).La qualità del concorrente ha lavorato 12 parti soggette a usura a causa della deformazione plastica, mentre l'inserto Sandvik Coromant ha lavorato 18 parti e lo ha fatto il 50% in più, con un'usura costante e prevedibile.Questo caso di studio mostra i vantaggi che si possono ottenere combinando i giusti elementi di lavorazione e come i consigli sugli utensili preferiti e i dati di taglio di un partner fidato come Sandvik Coromant possano contribuire alla sicurezza del processo e ridurre gli sforzi per l'approvvigionamento degli utensili.Tempo perso.Anche strumenti online come la CoroPlus® Tool Guide si sono rivelati popolari, aiutando i produttori a valutare gli inserti e le qualità di tornitura che meglio si adattano alle loro esigenze.
Per agevolare il monitoraggio del processo stesso, Sandvik Coromant ha sviluppato anche il software di controllo del processo CoroPlus® che monitora la lavorazione in tempo reale e interviene secondo protocolli programmati quando si verificano problemi specifici, come l'arresto della macchina o la sostituzione delle lame di taglio usurate.Questo ci porta alla seconda raccomandazione delle Nazioni Unite sugli strumenti più sostenibili: passare a un’economia circolare, trattare i rifiuti come materia prima e rientrare in cicli neutrali rispetto alle risorse.Sta diventando sempre più chiaro che l’economia circolare è rispettosa dell’ambiente e redditizia per i produttori.
Ciò include il riciclaggio degli utensili in metallo duro integrale: alla fine, tutti traggono vantaggio se gli utensili usurati non finiscono in discariche e discariche.Sia GC4415 che GC4425 contengono quantità significative di carburi recuperati.La produzione di nuovi utensili da metallo duro riciclato richiede il 70% di energia in meno rispetto alla produzione di nuovi utensili da materiali vergini, il che si traduce anche in una riduzione del 40% delle emissioni di CO2.Inoltre, il programma di riciclaggio del metallo duro di Sandvik Coromant è disponibile per tutti i nostri clienti in tutto il mondo.Le aziende acquistano lame e coltelli rotondi usati dai clienti, indipendentemente dalla loro provenienza.Ciò è effettivamente necessario data la scarsità e la limitatezza delle materie prime nel lungo periodo.Ad esempio, le riserve stimate di tungsteno ammontano a circa 7 milioni di tonnellate, che dureranno circa 100 anni.Il programma di ritiro ha consentito a Sandvik Coromant di riciclare l'80% dei suoi prodotti attraverso il programma di riacquisto del metallo duro.
Nonostante l’attuale incertezza del mercato, i produttori non possono dimenticare i loro altri obblighi, inclusa la RSI.Fortunatamente, adottando nuovi metodi di lavorazione e i giusti inserti in metallo duro, i produttori possono migliorare la sostenibilità senza sacrificare la sicurezza del processo e affrontare in modo più efficace le sfide che il COVID-19 ha portato sul mercato.
Rolf è Product Manager presso Sandvik Coromant.Ha una vasta esperienza nello sviluppo del prodotto e nella gestione della produzione di materiali per utensili.È a capo di progetti per lo sviluppo di nuove leghe per varie tipologie di clienti, ad esempio nel settore aerospaziale, automobilistico e dell'ingegneria generale.
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Orario di pubblicazione: 03-apr-2023