L'avanguardia nei rivestimenti per utensili

I cambiamenti incrementali evidenziano i recenti progressi sulla scia delle gravi sfide della catena di approvvigionamento

Data la fragilità della catena di approvvigionamento, i cambiamenti sono inevitabili ma non universali, e alcuni ne risentono più di altri. Nessun settore è immune, tuttavia il settore degli utensili e la sua richiesta di metalli di alta qualità, terre rare e gas esotici e convenzionali possono essere particolarmente esposti alle interruzioni dei fornitori.

Ciò ha portato a continui progressi nelle tecnologie degli utensili, anche se per lo più incrementali, che a loro volta guidano innovazioni simili tra i fornitori di rivestimenti. Inoltre, l’importanza di una migliore qualità e di relazioni forti ha rinnovato l’interesse per la sostenibilità e accelerato l’innovazione interna. Un'altra tendenza: maggiore personalizzazione.

CemeCon Inc., Big Flats, NY, sta rispondendo a più richieste di rivestimenti specifici per l'applicazione in base alle esigenze dei clienti. E si prevede che la tendenza aumenterà nei prossimi anni.

"Certamente, esistono ancora utensili standard, che rappresentano una sorta di fondamento dell'industria degli utensili, ma i produttori di utensili ricevono richieste di geometrie uniche per applicazioni speciali", ha affermato il direttore delle vendite Ryan Lake. “Gli utenti finali stanno proponendo nuove leghe e nuove sfide. E dobbiamo determinare come continuare a ottimizzare i nostri prodotti per quelle (applicazioni) speciali”.

Il cambiamento si applica all’ampia gamma di spessori di rivestimento offerti dall’azienda, che secondo lei copre oltre l’80% delle applicazioni. "Quindi ora la questione diventa come ottimizziamo i nostri rivestimenti con spessori, pretrattamenti e pulizia per aiutare i nostri clienti a soddisfare queste esigenze speciali?" Lago ha aggiunto.

Ben Johnson, inserisce il direttore di produzione dello stabilimento Sandvik Coromant di Westminster, Carolina del Sud, prevede che il mercato passerà dalla deposizione chimica da vapore (CVD) alla deposizione fisica da vapore (PVD) e poi un ritorno indietro a causa dei miglioramenti nella CVD e dei cambiamenti nei rivestimenti di ossido. Di conseguenza, ha affermato, Sandvik sta “investendo in modo significativo in ricerca e sviluppo per sviluppare apparecchiature che ci diano un vantaggio competitivo dove possiamo sviluppare i nostri rivestimenti”.

Il primo è un tipo di forno CVD di nuova concezione che viene utilizzato in unità di produzione selezionate, secondo Johnson. "Utilizza una pressione ultra-bassa e fornirà nuove funzionalità, soprattutto per la domanda che abbiamo riscontrato con il rivestimento testurizzato in CVD", ha continuato.

I materiali ad alta resistenza, gli ambienti difficili e i requisiti esigenti nelle applicazioni aerospaziali e di difesa sono ben documentati.

Ma ora tali requisiti si stanno diffondendo anche in altri mercati, come quello automobilistico e dell’energia, ha osservato Osny Fabricio, responsabile degli utensili da taglio della Oerlikon Balzers Ltd. con sede nel Liechtenstein.

"Stiamo parlando di leghe resistenti alle alte temperature come il titanio e l'Inconel, che non sono una novità", ha affermato Fabricio. “Ma vediamo anche una tendenza nei siti di lavorazione ad applicare strategie di percorso utensile più sofisticate per massimizzare l’MRR (tasso di rimozione del metallo).

“Parallelamente”, ha continuato, “i produttori di utensili possono ora offrire geometrie più complesse, migliorando al tempo stesso le prestazioni dell’utensile grazie al numero di scanalature, agli angoli dell’elica ottimizzati e ad una migliore evacuazione del truciolo. E poiché il mercato si sta muovendo in quella direzione, i rivestimenti PVD si stanno muovendo nella stessa direzione, ma a una velocità maggiore, offrendo al contempo una varietà di soluzioni premium ad alte prestazioni, con coerenza e qualità”.

Le velocità di produzione stanno aumentando e le geometrie per il taglio del titanio stanno diventando sempre più complesse. Per tenere il passo, ha affermato Fabricio, i substrati si stanno evolvendo con queste nuove geometrie, vengono introdotte nuove strategie CAD e CAM per la lavorazione e i rivestimenti stanno dando a questi strumenti la capacità di funzionare più velocemente, di ridurre al minimo l’usura e di essere in grado di iniziare e finire i tagli. con un unico strumento.

Il nuovo forno di Sandvik, che funziona a pressioni ultra-basse, consente maggiori variazioni di temperatura, ha affermato Johnson, e “potrebbe migliorare la consistenza e la qualità dei prodotti che produciamo.

"Più riusciamo a ridurre le variazioni, più aumenta la prevedibilità per il cliente in termini di prestazioni", ha aggiunto. "Quando si tratta di un'azienda con volumi elevati come la nostra, che produce milioni di inserti, se possiamo, da un punto di vista statistico, ridurre la quantità di variabilità nei prodotti e aumentare la fiducia che il cliente ha nel prodotto che sta utilizzando, favorisce la fidelizzazione dei clienti, migliora le relazioni e offre una migliore esperienza complessiva al cliente.