PCD per la lavorazione di componenti aerospaziali sofisticati

La maggior parte dei componenti utilizzati per i moderni aeroplani ed elicotteri è costituita da leghe di alluminio o da materiali compositi, oppure dalla combinazione di questi due materiali; questa scelta serve a prevenire l'usura del materiale garantendo al contempo una riduzione del peso. Durante la lavorazione di componenti aerospaziali viene dedicata particolare attenzione alla sicurezza dei processi. Gli utensili in PCD di MAPAL soddisfano ampiamente questo requisito e si distinguono anche per l’elevata durata e gli ottimi risultati di lavorazione.

Nell'industria aeronautica, durante la fase di montaggio è necessario praticare migliaia di fori per rivetti sui componenti realizzati in materiali compositi; a tale scopo di norma vengono utilizzate punte in metallo duro integrale con rivestimento diamantato, che però non risultano adatte per le applicazioni speciali. Per questo occorre ampliare ulteriormente i confini, soprattutto in caso di requisiti estremamente stringenti in termini di durata, sicurezza dei processi e qualità dei fori.

MAPAL ha sviluppato una nuova punta in PCD per la lavorazione di materiali compositi in fase di montaggio, come ad esempio i materiali CFRP (plastica rinforzata con fibre di carbonio) e i compositi stratificati di alluminio e CFRP. La punta si contraddistingue in particolare per il tagliente in PCD universale. Fino ad oggi le punte per lo più utilizzate erano al centro in metallo duro integrale (solo i lati erano in PCD); i movimenti interrotti dei taglienti, però, causavano instabilità nei passaggi e i giunti di saldatura tendevano a rompersi. Grazie al suo nuovo utensile, MAPAL ha eliminato questa instabilità.

Il tagliente laterale in PCD affilato è inserito nel corpo base intagliato di metallo duro integrale, rendendo l'intero sistema particolarmente stabile. Grazie all’angolo fra i taglienti di 115°, la punta è in grado di autocentrarsi in modo ottimale. L'angolo differenziale fra i taglienti di 80° garantisce un'uscita del foro pulita senza delaminazione.

Nell'ambito delle applicazioni dei clienti, la punta risulta particolarmente valida non solo per l'elevata sicurezza dei processi, ma anche per la sua durata. In questo caso, nei componenti degli elicotteri vengono praticati dei fori per bulloni. I componenti sono costituiti da materiali CFRP di 50 mm di spessore. La durata utile dell'utensile utilizzato in precedenza si esauriva dopo 50 fori. Con valori di taglio più elevati e una qualità dei fori decisamente migliore, il cliente può realizzare più di 80 fori grazie alla punta in PCD di MAPAL con diametro di 19 mm, il che equivale a un aumento del 60% rispetto agli utensili con PCD solo sui lati.

Lors de l'usinage des pièces de structure aéronautique en aluminium une grande partie de la matière est enlevée par usinage. Pour l'usinage d'ébauche des évidements ou des poches à l'intérieur de l'aile, MAPAL propose dans sa gamme de produit, l'OptiMill-SPMRough, une fraise en carbure monobloc qui a largement fait ses preuves. Toutefois, ces fraises d'ébauche ne sont utilisées qu'en usinage avec arrosage. Cela est dû au fait que les outils en carbure monobloc atteignent leurs limites lors de l'usinage à sec des alliages d'aluminium à copeaux longs, comme c'est le cas dans la construction aéronautique. En effet, des arêtes rapportées se forment très rapidement et les outils sont soumis à une usure beaucoup trop importante.

La demande croissante s'oriente donc vers un outil d'usinage a sec afin d’éviter que les évidements et les poches ne se remplissent de liquide de coupe. C'est ce que MAPAL propose aujourd'hui avec une nouvelle fraise à insert PCD.

La géométrie de la nouvelle fraise est, à bien des égards, identique à celle de son équivalent en carbure monobloc. La géométrie d'ébauche à profil rond, spécialement développée, garantit une coupe douce et réduit les efforts de coupe. En outre, elle confère à l'outil d'excellentes capacités en plongée. Le transfert thermique vers la pièce est minime.

Grâce à la durée de vie significativement plus longue de l'outil PCD lors de l'usinage à sec
des alliages d'aluminium à copeaux continus par rapport à l'outil équivalent en carbure monobloc, son utilisation s'avère beaucoup plus économique. Le coût plus important de l'outil est donc rapidement amorti.