Cosa c'è di nuovo nei rivestimenti per utensili da taglio?

Dovresti rivestire internamente? I fattori da considerare includono i costi, i problemi della catena di fornitura e la capacità di realizzare rivestimenti proprietari

L’ultima volta che abbiamo trattato in dettaglio i rivestimenti degli utensili da taglio (ME agosto 2019: “Migliore durata dell’utensile grazie alla chimica avanzata”), la nuova tecnologia calda era lo sputtering magnetron a impulso ad alta potenza (HiPIMS). HiPIMS è una forma avanzata di deposizione fisica da fase vapore (PVD) che raggiunge una ionizzazione quasi completa del metallo di rivestimento. Ma il processo richiede il controllo di più di 100 parametri. All’epoca, i produttori di utensili stavano appena iniziando a riconoscere i vantaggi dei rivestimenti prodotti con questo metodo, ma molti erano ancora diffidenti nel provarlo da soli.

CemeCon, un fornitore di tecnologie per rivestimenti con sede a Horseheads, New York, offre ora sistemi che possono essere utilizzati da nuovi utenti dopo solo poche settimane di formazione e questi sistemi sono ancora più efficienti dei modelli precedenti, secondo il direttore delle vendite Ryan Lake.

Il software operativo più recente dell'azienda rende relativamente semplice il controllo della moltitudine di fattori che governano il processo HiPIMS, ha spiegato Lake. Ha raccontato di una recente installazione in cui un cliente ha inviato membri dello staff al CemeCon per sessioni di formazione di due settimane, seguite da altre due settimane internamente. "Nessuno di loro aveva mai fatto il rivestimento prima, eppure [presto] furono operativi." Come ha affermato, CemeCon è "in grado di formare chiunque abbia interesse per la tecnologia. Se riescono a capire come realizzare con successo utensili da taglio di qualità, possono imparare a eseguire il rivestimento".

Il produttore di utensili speciali e riaffilatori Better Edge, Scottdale, Pennsylvania, riveste i suoi prodotti con apparecchiature di CemeCon e Oerlikon Balzers con sede nel Liechtenstein. Inoltre, la divisione Kabrlyn Coating Technologies di Better Edge offre servizi di rivestimento ad altri produttori di utensili. Allo stesso modo, CemeCon, Balzers e altre aziende che producono contenitori di rivestimento generalmente offrono anche il rivestimento come servizio e queste aziende possono offrire prospettive utili sull’opportunità di effettuare il rivestimento internamente.

Lake ha affermato che il primo dei tre fattori da studiare è di tipo finanziario: quanto spendi per i servizi di rivestimento esterni? "Se si tratta di un importo compreso tra $ 200.000 e $ 250.000 all'anno, c'è sicuramente un motivo finanziario per considerare di portarlo internamente."

Brian Shaffer, vicepresidente per le operazioni e la qualità di Better Edge, ha aggiunto che è necessario considerare anche i volumi previsti di rivestimenti specifici. "Le ricette sono molto costose, soprattutto nell'arena ad alte prestazioni in cui ci piace giocare. Quindi dobbiamo fare abbastanza test per dimostrare che la ricetta vale la pena per i profitti dei nostri clienti e chiederci se avremo abbastanza volume da riempire l'unità per renderla degna di essere gestita."

Ad esempio, ha affermato Shaffer, alla fine del 2020 Better Edge ha investito in un'unità di rivestimento con tecnologia ad arco di Oerlikon Balzers con ricette "TiN, AlTiN, AlCrN e TiAlN che ci hanno permesso di mantenere il 99% della nostra attività internamente. Abbiamo ancora qualche caso di utensili estremamente lunghi che devono essere spediti o di una ricetta che non offriamo, come TiB2 o diamante."

Quindi vale la pena aggiungere altro al mix? Shaffer ha indicato Tisaflex di Balzer, che secondo lui si è dimostrato efficace "negli acciai temprati e in altri materiali difficili da lavorare. Questa è un'altra ricetta che un giorno potremmo prendere in considerazione di portare internamente se avremo abbastanza domanda". La lezione qui è che le considerazioni sui costi vanno oltre l’acquisto di una nave.

Ottenere la pulizia è un altro aspetto da considerare in termini di costi, ha osservato Shaffer. "Abbiamo scoperto che investire in un'unità di pulizia superiore aiuta enormemente a ridurre i tempi di inattività dei contenitori di rivestimento riducendo gli errori di formazione di archi."

Idealmente si dovrebbe isolare fisicamente il rivestimento dalla molatura, ha aggiunto Lake, perché quest'ultima emette particelle nell'aria. Altrimenti, "corri l'alto rischio di rivestire vuoti sui tuoi strumenti, perché il particolato penetra negli strumenti. Entrano nella camera e quindi il rivestimento non aderisce. Ma abbiamo clienti che dispongono di apparecchiature di rivestimento forse solo a 20 piedi di distanza. (6,1 m) dalla smerigliatrice e ci riescono ancora. Consigliamo una separazione. Ma sappiamo anche che a volte la realtà non consente che ciò accada."