Gli alesatori a mano hanno una forma particolare a motivo del tipo di utilizzo, questi arnesi sono differenziati dalla parte iniziale più allungata, così da semplificare l’inizio dell’attività, permettendo quindi un’entrata più immediata nel foro, senza correre il rischio di spaccatura o imprecisione. Gli alesatori per macchinari industriali hanno invece un corpo più piccolo e la parte iniziale ristretta, infatti le alesatrici o le fresatrici, i due macchinari che usano questo strumento, assicurano alta precisione nel localizzare il foro da allargare. I fori li faccio con la punta. Magari avessi il bareno! Purtroppo di questi tempi devo lavorare a prezzo imposto dal cliente. anche i parametri!
Il testo include anche riflessioni sulle modalità di foratura e sull’importanza della raddrizzatura del foro: se i fori devono essere alesati si presuppone che debbano anche essere perfettamente perpendicolari alla superficie e a passo centesimale fra di loro; per cui il perdere 15 secondi per passare la fresa, in fondo non è una perdita di tempo ma alla fine si traduce in un guadagno di tempo. Purtroppo di questi tempi devo lavorare a prezzo imposto dal cliente. foratura con punta metallo duro 10 a doppia guida.
Cos'è un alesatore a espansione? Gli alesatori a espansione sono utensili da taglio versatili progettati per allargare con precisione i fori preesistenti in vari materiali. Offrono un modo conveniente ed efficiente per ottenere dimensioni di foro precise e finiture più lisce. Come funzionano gli alesatori a espansione: costruzione, regolazione e azione di taglio descrivono un sistema che permette una espansione controllata del diametro del foro. La riaffilatura e la possibilità di riutilizzare gli utensili contribuiscono alla longevità.
Gli alesatori sono disponibili in vari materiali da taglio e rivestimenti: metallo duro integrale (VHM), HSS-E, testine intercambiabili e altre soluzioni. Per i rivestimenti, PVD e CVD offrano protezioni contro usura e alte temperature, con esempi come TiN, TiCN, TiAlN, AlTiN, CrN, Al2O3 e altri rivestimenti diamantati. Queste scelte influenzano durata, temperatura di lavoro e qualità della finitura.
La scelta del rivestimento dipende dal materiale del pezzo, dalla durezza e dalla finitura superficiale desiderata: per acciai inossidabili e ghise si utilizzano spesso rivestimenti ad alta resistenza all’usura; per materiali compositi e FRP si privilegiano rivestimenti con basso coefficiente di attrito. I rivestimenti aumentano la lubrificazione e la protezione dall’usura, consentendo una azione di taglio più fluida e una maggiore durata dell’utensile.
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Gli alesatori a espansione sono strumenti versatili impiegati in molte industrie: produzione e lavorazione, costruzione di utensili e stampi, automotive, aerospaziale, idraulica, HVAC, lavorazione del legno, armi, strumenti musicali e dispositivi medici. La loro versatilità li rende essenziali per allargare e rifinire fori con tolleranze strette e superfici lisce.
Settori come Automotive, Aerospaziale, Stampi e Medicale richiedono tolleranze IT6-IT7 o superiori, con finiture superficiali molto basse (Ra) e ridotte deviazioni coniche. In contesti ad alta produzione, gli alesatori a espansione moderni permettono di ridurre i tempi di ciclo, migliorare la ripetibilità e contenere gli scarti.
La progettazione di alesatori personalizzati risolve problemi tipici della produzione: fori imprecisi, finiture ruvide e scarsa durata degli utensili. Un approccio personalizzato consente tolleranze di ±0,005 mm e finiture Ra di 0,4 µm. L’offerta comprende progettazione, sviluppo e collaudo di prototipi, consulenza ingegneristica e verifica in-process.
Le differenze tra alesatori personalizzati e standard riguardano soprattutto la geometria specifica per contrastare le modalità di rottura del materiale. Per esempio, acciaio temprato richiede angoli di spoglia particolari, mentre alluminio richiede superfici lucide nelle scanalature per evitare l’adesione dei trucioli. L’ottimizzazione della geometria riduce deformazioni, vibrazioni e usura.
La relazione tra velocità di taglio (Vc), avanzamento per giro (fz) e lubrificazione è cruciale: una Vc troppo alta può generare calore che modifica le dimensioni del utensile o incolla i trucioli; una lubrificazione interna adatta riduce attrito e temperature e favorisce evacuazione trucioli. Si raccomanda lubrificazione interna, ad esempio con portate di fluido misurate (es. 50 ml/min) per mantenere Ra costante intorno a 4 μm in condizioni di produzione.
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In contesti CNC e di finitura di precisione, l’ambiente termico controllato (es. 20±1°C) e l’in-process metrology riducono la deriva dimensionale, permettendo tollanze IT6-IT7 e migliorando i parametri di processo complessivi.
Tra i problemi tipici troviamo foro sovradimensionato, rugosità elevata e ovalizzazione. Questi difetti possono derivare da eccentricità del mandrino, taglio inadeguato o mancanza di refrigerazione. Strategie risolutive includono controllo del run-out, selezione di alesatori appropriati per materiale, adeguata lubrificazione e verifica degli utensili con strumenti di presetting.
Per fori ciechi si usano alesatori con elica destra o diritti; per fori passanti si utilizza elica sinistra. Quando si lavora su materiali duri o abrasivi, l’uso di alesatori in metallo duro è preferibile; per lotti piccoli o macchine meno rigide, l’HSS-E offre una maggiore flessibilità. La gestione del calore, del run-out e della concentricità è essenziale per prevenire deformazioni e perdita di precisione.
Al termine dell’alesatura, la verifica è fondamentale: micrometri interni di alta precisione e sistemi di misura in-process come Marposs permettono di validare diametro e concentricità. Test di poligonazione e controlli di conicità garantiscono che le tolleranze date siano rispettate, con un livello di precisione molto alto. L’ingegneria di supporto propone anche soluzioni di design per ridurre la variazione di foro entro 0,002 mm.
La scelta tra alesatura, lappatura e levigatura dipende da tolleranze, finitura superficiale e caratteristiche del materiale: per fori di alta precisione IT6-IT7 si preferisce alesatura; per rifinire la forma e la dimensione in alcune applicazioni si valutano altre operazioni di finitura.
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| Grado IT | Tipo di lavorazione | Applicazione tipica |
|---|---|---|
| IT5 - IT6 | Alesatura di altissima precisione | Cuscinetti di precisione, alberi motore |
| IT7 - IT8 | Alesatura standard | Accoppiamenti meccanici generali |
| IT9 - IT11 | Foratura / Barenatura di sgrosso | Fori di passaggio, sedi viti |
Nel nostro contesto, l’uso di alesatori personalizzati ha permesso di ottenere tollanze di ±0,003 mm su fori di diverse applicazioni, migliorando la qualità superficiale e la stabilità di processo. La scelta di materiali utensile e rivestimenti è stata guidata dall’analisi delle caratteristiche del materiale da lavorare, dall’esigenza di ridurre vibrazioni e dall’obiettivo di prolungare la vita utile dell’utensile.
Figura 2: Configurazione di un alesatore CNC per la finitura precisa dei fori
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