Strumenti rotondi: dare forma al futuro

La maggior parte di noi ha probabilmente utilizzato un utensile rotondo per praticare un foro in una parete. Si tratta delle parti che si inseriscono alle estremità dei trapani e che sono disponibili in tutte le dimensioni.

Sandvik produce migliaia di utensili tondi e, sebbene possano sembrare molto simili a quelli che usiamo a casa, questi utensili sono prodotti principalmente per l'industria e sono molto più resistenti e durevoli.

Gli utensili tondi Sandvik possono essere classificati in tre gruppi principali: foratura, fresatura e filettatura. Questi utensili tondi sono utilizzati principalmente per la produzione di componenti nei settori automobilistico, aerospaziale, medico, della produzione di energia, dell'ingegneria generale e dell'industria petrolifera e del gas.

La crescita degli utensili tondi

Gli utensili tondi sono costituiti da barre solide che vengono rettificate per ottenere una geometria che può essere utilizzata, ad esempio, per praticare un foro o creare una filettatura per un bullone che unisce le parti. Utilizzano la stessa tecnologia dei materiali degli utensili indicizzabili, che sono piccoli inserti con taglienti fissati alle macchine da taglio. Mentre gli inserti indicizzabili sono stati tradizionalmente il mercato più importante per Sandvik, il mercato degli utensili rotondi sta ora iniziando a crescere a un ritmo più veloce.

Il carburo solido può resistere a temperature più elevate e quindi permette una maggiore produttività

Anders Fältenhag è Business Development Manager di Sandvik Machining Solutions. Insieme alle divisioni aziendali, sviluppa la strategia di prodotto per gli utensili tondi e indicizzabili Sandvik. "Il mercato degli utensili tondi sta crescendo più rapidamente di quello degli utensili indicizzabili", afferma, "e questo è dovuto a una serie di tendenze".

La prima tendenza principale, afferma Fältenhag, riguarda i materiali:

"Oggi possiamo rendere più duri gli utensili rotondi in carburo solido. In passato era difficile utilizzare un carburo solido sufficientemente duro, quindi dovevamo usare l'acciaio ad alta velocità (HSS) per evitare che l'utensile si rompesse. Ma mentre l'HSS è resistente, il carburo solido, che di solito è fatto di tungsteno o cobalto, è molto più duro e resistente all'usura. Può sopportare temperature più elevate e quindi consente una maggiore produttività.

"Il miglioramento del metallo duro è avvenuto parallelamente allo sviluppo delle macchine, che in passato non avevano il numero di giri al minuto (RPM) necessario per trarre vantaggio dall'uso del metallo duro integrale", spiega l'esperto, "ma oggi le macchine hanno un numero di giri più elevato. Questi fattori fanno sì che gli utensili tondi siano sempre più spesso realizzati in metallo duro integrale anziché in HSS, rendendoli molto più produttivi e quindi più interessanti".

L'impatto delle dimensioni

Un'altra tendenza importante riguarda le dimensioni dei componenti. "I componenti in tutti i tipi di applicazioni, come quelli dei motori elettrici, stanno diventando molto più piccoli", dice Fältenhag. "In passato si usavano torni o fresatrici piuttosto grandi. Ma con i componenti sempre più piccoli, è possibile utilizzare una macchina più piccola e un utensile più piccolo. In effetti, in alcuni casi non è possibile utilizzare un utensile indicizzabile. Non è possibile progettare una punta indicizzabile con un diametro di 3 mm, ad esempio. Per questo è necessario avere un utensile rotondo".

Il più piccolo utensile rotondo prodotto da Sandvik ha un diametro di appena una frazione di millimetro. Questi piccoli utensili sono noti come microutensili e vengono utilizzati per realizzare oggetti come orologi e circuiti stampati, un settore di produzione molto vasto che richiede molti fori estremamente piccoli.

stampa 3D e precisione degli utensili rotondi

Un'altra tendenza che sta spingendo l'uso di piccoli utensili rotondi è l'ascesa della produzione additiva. "Con le nuove tecnologie come la produzione additiva rimane solo la lavorazione fine", spiega Fältenhag, "con i metodi di produzione tradizionali si inizia con un grosso pezzo di materiale e si deve tagliare tutto prima di avere il pezzo finale. È necessario rimuovere molto metallo. Ma oggi, con la produzione additiva, si può partire da quelle che sono quasi le dimensioni finali. Si toglie solo il taglio finale, che chiamiamo finitura, e in molti casi gli utensili tondi sono ideali per questo".

Secondo Fältenhag, la gamma di dimensioni superiori degli utensili rotondi è limitata dall'economia: "È possibile produrre utensili rotondi in carburo solido con diametri di 30-50 millimetri", afferma, "ma utilizzare una quantità così elevata di carburo solido diventa molto costoso. Se si ha bisogno di utensili di queste dimensioni, è molto più conveniente utilizzare inserti indicizzati, perché richiedono meno carburo. Naturalmente c'è una sovrapposizione. Ma direi che i diametri di 20, 25 o 32 millimetri sono il limite massimo normale per gli utensili tondi. Si possono fare utensili più grandi, ma bisogna avere ottime ragioni per farlo.

L'uso sempre più frequente della programmazione CAM sta spingendo anche l'uso delle frese solide

"Per quanto riguarda la lunghezza, quando si parla di punte, si parla del rapporto tra il diametro e la lunghezza", dice, "il più comune è 3xD. 3x, 5x e 7x sono i più venduti. Gli utensili tondi lunghi sono utilizzati, ad esempio, per realizzare fori lunghi che vengono utilizzati per l'olio nei motori a combustione, così come negli alberi a gomito e nelle bielle e in alcuni componenti aerospaziali".

Il cambiamento nelle preferenze degli utensili

Oltre alle dimensioni e agli utilizzi, esistono molte altre sovrapposizioni tra gli utensili tondi e quelli indicizzabili. I tipi di materiali utilizzati e le metodologie di produzione sono quasi gli stessi per entrambi i tipi di utensili. Anche i clienti di Sandvik per i due tipi di utensili sono per lo più gli stessi.

"In alcuni segmenti, tuttavia, si può notare che gli utensili tondi stanno iniziando a diventare la scelta dominante", afferma Fältenhag, "ad esempio nei prodotti medicali e dentali, che hanno molti componenti piccoli. L'uso sempre più frequente della programmazione CAM sta inoltre spingendo l'uso delle frese a candela solide, consentendo di utilizzare un unico utensile per più operazioni, come la sgrossatura e la finitura. In generale, possiamo notare che, grazie alle tendenze di cui ho parlato, il settore degli utensili tondi sta crescendo più rapidamente".

Acquisiamo aziende che hanno la tecnologia o le competenze speciali che ci interessano

Questa crescita del mercato degli utensili tondi è qualcosa di cui Sandvik vuole approfittare: "Attualmente siamo il terzo operatore globale nel settore degli utensili tondi", afferma Fältenhag, "ma vogliamo diventare il numero uno".

Crescita nel segmento

Poiché il mercato degli utensili tondi è composto da molte aziende più piccole, a differenza degli utensili indicizzabili che sono in gran parte suddivisi tra poche grandi aziende, Fältenhag afferma che Sandvik detiene una quota di mercato inferiore nell'ambito degli utensili tondi rispetto agli utensili indicizzabili. Anche questo è un aspetto che Sandvik vuole cambiare per servire meglio i propri clienti.

"Stiamo crescendo negli utensili tondi in modo organico, allo stesso modo in cui cresciamo con gli utensili indicizzabili", ha dichiarato, "si cresce con i clienti esistenti o se ne trovano di nuovi, e questo avviene in modo organico in ciascuna delle nostre divisioni come parte dell'attività quotidiana, fornendo prodotti di qualità superiore, un servizio eccellente e supportando il cliente. Ma vorremmo accelerare la crescita. E possiamo farlo con le acquisizioni. Acquisiamo aziende che hanno la tecnologia o le competenze speciali che ci interessano, o che hanno una forte presenza in segmenti di clienti o regioni con un potenziale di crescita più elevato, o che forniscono un'offerta di prodotti più ampia per i nostri clienti".

Un impegno per la qualità e le prestazioni

Fältenhag sottolinea anche che, sebbene gli utensili rotondi sembrino spesso semplici e a occhio nudo siano difficili da distinguere, esiste un'enorme differenza di prestazioni tra i diversi prodotti:

"Le prestazioni dipendono dal tipo di metallo duro, dal modo in cui viene trattato il prodotto quando lo si affila e dal tipo di rivestimento che viene applicato. Molte caratteristiche sono così piccole che non si vedono nemmeno con un microscopio. Ma in Sandvik disponiamo di un'ottima tecnologia di produzione e di una grande esperienza nella produzione di utensili in metallo duro. Grazie alle nostre dimensioni, disponiamo anche di una grande organizzazione di ricerca per sostenere lo sviluppo di nuovi prodotti. Sandvik è quindi ai vertici in termini di prestazioni degli utensili tondi e leader di mercato con gli utensili in metallo duro integrale".