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maschi metallo duro

MASCHI VERGNANO IN METALLO DURO

L’utilizzo degli utensili in metallo duro è aumentato notevolmente negli ultimi anni. Oggi la maggior parte delle lavorazioni di tornitura,

foratura e fresatura avviene con questo tipo di utensile. Il loro sviluppo è stato trainato dall’evoluzione delle macchine utensili, che

hanno permesso e richiesto l’impiego di utensili sempre più resistenti all’usura, più tenaci e che consentano velocità di taglio molto più

alte, rispetto agli utensili in acciaio super-rapido.

In maschiatura, per certe applicazioni, l’utilizzo del metallo duro si rivela indispensabile, come nel caso di acciai temprati duri, oppure

molto competitivo, come nel caso di materiali abrasivi.

La gamma

La gamma include i seguenti tipi di maschi:

• maschiataglidirittiforaticonimboccoformaC,perforiciechiepassanti,perlalavorazionedimaterialiabrasivi,qualighisagrigia

e leghe di alluminio-silicio, nelle filettature M e MF (codici HB43 e HB45);

• maschielicoidaliforatiperforiciechi,perlalavorazionedialluminio,rame,ottoneematerieplastiche,nellafilettaturaM(codiceHB29);

• maschiataglidiritti,perforiciechiepassanti,perlalavorazionediacciaimoltoduri,sinoa62HRC,nellafilettaturaM(codiceH130);

• maschiarullareforati,perforiciechiepassanti,perlalavorazionediacciaiabassa/mediaresistenza,acciaioinossidabile,alluminio,

nella filettatura M (HB80NR).

Nella gamma è stata aggiunta anche una punta in metallo duro (HP900),perlaforaturadiacciaitemprati,sinoa62HRC.Lesue

dimensioni sono maggiorate, rispetto alle dimensioni di preforo standard, per aumentare la durata del maschio. La punta può essere

usata per la preparazione dei fori prima della filettatura con il maschio H130.

I vantaggiIl vantaggiodell’utilizzodeimaschiinmetalloduro,rispettoaquelliinacciaiosuper-rapidoHSS,consisteinunnotevoleincrementodi

durata,sucertitipidimateriali,esullapossibilitàdilavorareacciaidurie/otemprati.

Inparticolare,nellalavorazionedimaterialiabrasivi,qualighisagrigiaoleghedialluminio-silicio(Si>10%),laduratautensilepuòarri-

varea8-10voltequelladiunmaschioinHSS.

Tutti i maschi ad esportazione, sia per ghisa (HB43 e HB45) che per alluminio e materiali non ferrosi (HB29), sono forati. Il passaggio

interno di lubrificante permette di evacuare meglio il truciolo e di filettare fori ciechi e passanti profondi, sino a 3XD.

I vantaggi derivanti dall’impiego di questi maschi sono l’aumento della vita utensile e la riduzione del tempo ciclo.

I maschi per acciai molto duri (codice H130)sonol’unicasoluzioneperlavorareacciaitemprati,sinoa62HRC.Infatti,imaschiinHSS

sonopraticamenteinutilizzabilisumaterialicondurezzasuperiorea46HRC.

I maschi a rullare in metallo duro (codice HB80NR)sonoutilizzabilisuquasituttiitipidiacciai,compresiacciaiinossidabili,sualluminio

e sue leghe. Oltre all’indubbio vantaggio di non creare trucioli, caratteristico di tutti i maschi a rullare, offrono la possibilità di aumentare

notevolmenteledurate.Suacciaio,l’incrementorispettoaunmaschioinHSSpuòarrivaresinoaventivolte.

È indispensabile utilizzare i maschi in metallo duro con mandrini di buona qualità, che garantiscano una compensazione minima e che

nonpresentinogiochiassialieradiali.Sirivelaun’ottimasoluzionequelladiimpiegareimandrinipermaschiaturasincronizzata,qualii

nuovi mandrini Vergnano della gamma Sincro.

Siconsigliadirispettarelevelocitàditagliosuggerite,partendosempredalvalorepiùbasso.

1

2

Il metallo duro

Il metallo duro è considerato un composito metallico, ottenuto attraverso la sinterizzazione di una miscela di polveri di carburi, in

maggiorpartecarburoditungsteno(WC),inglobatiinunamatricedilegantemetallico,ilcobalto(Co).Glialtricarburiutilizzatisono:

carburodititanio(TiC),diniobio(NbC),ditantalio(TaC).

I carburi conferiscono durezza e resistenza alla compressione, che per gli utensili significano resistenza all’usura, mentre il legante

conferisce tenacità. La dimensione dei carburi è anche importante, in quanto permette di bilanciare la durezza e la tenacità.

In generale, le caratteristiche meccaniche del metallo duro dipendono dalla composizione chimica (tipo e concentrazione di carburi),

percentuale di leganti, dalla dimensione dei carburi e dal processo di fabbricazione.

ProprietàAcciaio super rapido

(HSSE/HSSK)Metallo duro

Durezza [HV30] 800 - 950 1400 – 1900

Resistenzaallacompressione[MPa] 3000 - 4000 3000-6000

Resistenzaallaflessione[MPa] 2500 - 4500 1000 – 4000

Modulodielasticità[GPa] 210 460–650

Densità ρ [kg/dm3] 8 – 9 10 – 15

Conducibilitàtermica[W/m/°C] 30 – 50 35 – 120

Coefficientedidilatazione[10-6/°C] 12 4,3–6,5

Le principali differenze tra il metallo duro e l’acciaio super-rapido sono sintetizzate nella seguente tabella:

* Legenda icone a pag. 5

Codice maschio Materiale Filettatura Foro e

profondità Impiego Rendimento Mandrino Foro lubrificazione Imbocco Codolo Velocità

taglio Geometria

HB43 HM3 x D

HB45 HM3 x D

HB29 HM

H130 HM

HB80NR HM

3 x D

3

A parità di concentrazione di carburi, al diminuire della loro dimensione aumenta la durezza.

Tenacità

Durezza

Dimensione grani [μm]

Tenacità alla frattura KIC

[M

Pa m^0,5]D

urez

za H

V50

1750

1700

1650

1600

1550

1500

1450

1400

12,3

12

11,7

11,4

11,1

10,8

10,5

10,20,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3

LanormaISO513prevedeunaclassificazionedeimetalliduri,infunzionedelleloroproprietàequindidelleloroapplicazioni.

Secondo la classificazione ISO, imetalli duri sonodivisi in tregruppi:P (marcaturadi coloreblu),M (marcaturadi coloregiallo),

K (marcatura di colore rosso). I sottogruppi sono indicati con un numero, crescente al crescere della percentuale di cobalto.

WCTiCTaCNbC

Co=5-17%

WCTiC

Co=6-15%

WC

Co=4-15%

Sigla ISO Composizione chimica Proprietà Parametri di taglio Condizioni di lavoroMateriali

lavorabili

%Co % carburi Elementi Tenacità Velocitàtaglio

Resistenzausura Durezza Avanzamento Sforzi

taglio

Materiali ferrosi

a truciolo lungo

Acciai

Ghisesferoidali

Materiali tenacidifficili

Acciaiinossidabili

Materiali ferrosi

a truciolo corto

Ghise

Materialinon ferrosi

Materieplastiche

M10 Velocitàmedia/alta

M20 Velocità media

M30 Sezionetruciolomedia

M40 Condizionisfavorevolicon forti vibrazioni

K01 Finitura ditornitura e fresatura

K10 Foratura, alesatura, brocciatura

K20 Maschiatura

K30 Tornitura, fresatura,foratura, maschiatura in condizioni sfavorevoliK40

P10 Tornitura alta velocità

P20 Tornitura, fresatura

P30 Vel.media/bassa

P40 Sezionetruciolomedia/grande

P50 Condizionisfavorevolicon forti vibrazioni

P01 Alta velocità, assenza vibrazioni

I maschi della gamma Vergnano sono realizzati in metallo duro di grado K e di grana UF, ossia “ultra fine”, con altissime proprietà di

durezza e tenacità.

4

LEGENDA:

q 15 ÷ 20 Accettabile / Velocità di taglio [m/min], per il maschio

l 40 - f1 Raccomandato / Velocità di taglio [m/min] - avanzamento [mm/giro], per la punta

FORATO

IKZ Foro assialeIKZ-R Fori radiali

LUBRIFICAZIONE

E EmulsioneO OlioMQL Lubrificazione minimaleS A secco

MATERIALE

HM Metallo duro

Materiale

1. Acciaio

2. Acciaio inossidabile

3. Ghisa

4. Alluminio Leghe di alluminio

5. Rame Leghe di rame Ottone Bronzo

6. Magnesio Leghe di magnesio

7. Titanio Leghe di titanio

8. Nichel Leghe di nichel

9. Materiali plastici

Gruppo

1.11.21.31.41.51.61.71.82.12.22.33.13.24.14.24.34.45.15.25.35.46.16.27.17.28.18.29.19.2

Applicazione Res. [N/mm2]200-400350-700350-850500-850

850-12001200-1400

--

< 850< 850< 1000< 1000< 1000< 300< 500< 500< 600

250-350< 700< 700

700-1500120-300240-400400-600600-1000400-600600-1000

LubrificazioneE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQL

O, MQLO, MQLO, MQLO, MQLO, MQLO, MQLO, MQL

O, MQL, SE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQLE, O, MQL

O, MQLE, O, MQL

O, MQLO, MQL

S

Acciaio dolce magneticoAcciaio da costruzione, da cementazioneAcciaio al carbonioAcciaio legato / bonificatoAcciaio legato / bonificatoAcciaio legato / alta resistenzaAcciaio legato, durezza HRC 44-55Acciaio legato, durezza HRC 56-62Ferritico / automaticoAusteniticoFerritico + austenitico, martensitico, indurente per precipitazioneGhisa grigiaGhisa sferoidale, malleabile, temprataAlluminio puroLeghe di alluminio da getto e deformazione plastica con Si < 0,5% (truciolo lungo)Leghe di alluminio da getto e deformazione plastica con Si < 10% (truciolo medio)Leghe di alluminio da getto con Si > 10% (truciolo corto)Rame puro, rame elettroliticoLeghe di rame (truciolo lungo) α -Ottone (truciolo lungo)Leghe di rame (truciolo corto) β-Ottone (truciolo corto)Bronzo ad alta resistenzaMagnesio puro e leghe di magnesioLeghe di magnesio ad alta resistenzaTitanio puroLeghe di titanioNichel puroLeghe di nichelMateriali termoplasticiMateriali termoindurenti

Rivestimenti

Gamma

ForatoMF 6HX

M 6H

6HX

Forma dell’imbocco

Forma dell’imboccoDIN 2197

Forma D 4 - 5 filetti Forma C 2 - 3 filetti

Tipi di fori

Materiale

HB43 Codice prodotto

l 15 ÷ 20 Raccomandato / Velocità di taglio [m/min], per il maschio

Solo per fori ciechi

5

LEGENDA ICONE

Maschio a tagli diritti conpassaggio interno assialeper il lubrificante

Maschio elicoidale conelica destra 15°

Materiale: metallo duro

Filettatura: metrica ISOpasso grosso

Filettatura: metrica ISOpasso fine

Campi d’impiego: gruppidi materiali

Tipo di codolo: DIN 371

Tipo di codolo: DIN 374

Tipo di codolo: normaVergnano

Maschio con scanalaturediritte

Maschio a rullare concanalini

Velocità di taglio racco-mandata alta

Maschio a scanalatureelicoidali con passaggiointerno assiale per il lu-brificante, per fori ciechi

Tipo e profondità del foro:cieco e passante, sino a3 x d1

Tipo e profondità del foro:cieco, sino a 3 x d1

Tipo e profondità del foro:cieco e passante, sino a1,5 x d1

Rendimento elevato

Maschio adatto per ma-schiatura rigida (sincro-nizzata)

Forma di imbocco D:4 - 5 spire

Forma di imbocco C:2 - 3 spire

HM

2.1-2

3 x D

Maschio a rullare conpassaggio interno radia-le per il lubrificante

*Tabella avanzamento punta HP900 [mm/giro]Diametro f1 f2

2,6 0,032 0,0253,4 0,040 0,0324,3 0,050 0,0405,1 0,050 0,0406,9 0,070 0,0558,6 0,090 0,070

10,4 0,110 0,090

f [mm/min] = f [mm/giro] x N [giri/min]

Velocità di taglio [m/min] x 1000

3,14 x d1 [mm]N [giri/min] =

*Vc-f

l 35 ÷ 50

l 35 ÷ 50

l 30 ÷ 45

l 25 ÷ 40

l 15 ÷ 30

q 2 ÷ 5 l 40-f1

l 2 ÷ 3 l 30-f2

l 1 ÷ 2 l 30-f2

l 10 ÷ 25

l 10 ÷ 25

l 15 ÷ 40 l 15 ÷ 40 q 15 ÷ 40

l 10 ÷ 20 l 10 ÷ 20 q 10 ÷ 20

l 15 ÷ 30 l 40 ÷ 50

l 15 ÷ 30 l 40 ÷ 50

l 20 ÷ 30 l 20 ÷ 30 l 20 ÷ 30 l 40 ÷ 50

l 15 ÷ 20 l 15 ÷ 20 l 15 ÷ 20

l 15 ÷ 40

l 15 ÷ 30

q 20 ÷ 25 q 20 ÷ 25 l 20 ÷ 25

l 5 ÷ 10

q 10 ÷ 12 q 10 ÷ 12

Neutro Neutro Neutro Neutro TiCN TiAIN

M3-M10M12X1,5M16X1,5

M3-M10 M3-M12 M3-M10 2,6-10,4

IKZ IKZ IKZ - IKZ-R -

HB45

HB43 HB29

H130

HB80NR HP900

C C C D C -

HM HM HM HM HM HM

l 40 ÷ 80

l 15 ÷ 40

l 30 ÷ 50

l 25 ÷ 40

q 30 ÷ 40

q 15 ÷ 20

TiAIN

M3-M10

IKZ

HB43

C

HM

l 40 ÷ 80

l 15 ÷ 40

l 30 ÷ 50

l 25 ÷ 40

q 30 ÷ 40

q 15 ÷ 20

TiAIN

M12X1,5M16X1,5

IKZ

HB45

C

HM

q 40 ÷ 80

q 15 ÷ 40

l 25 ÷ 50

l 25 ÷ 50

l 30 ÷ 50

l 25 ÷ 40

l 30 ÷ 40

l 10 ÷ 15

TiCN

M3-M10

IKZ

HB29

C

HM

q 5 ÷ 10

l 3 ÷ 6

l 2 ÷ 4

TiCN

M3-M12

-

H130

D

HM

6

* Maschi non forati

ød1 P L1 L2 L3 ød2 h6 a z [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [-]

M 3* 4* 5 6 8 10

0,5 56 8 18 3,5 2,7 3 0,7 63 10 21 4,5 3,4 3 0,8 70 10 25 6 4,9 4 1 80 12 30 6 4,9 4 1,25 90 16 35 8 6,2 4 1,5 100 18 39 10 8 4

129,50 €101,30 €179,50 €154,00 €232,30 €249,80 €

155,50 €121,50 €215,50 €184,80 €278,50 €299,80 €

Riferimento utensile

HB43 HB43TiAIN

DIN 371

Materiale > HM Tolleranza >

Forma dell’imbocco >

Campo d’impiego >

Tipo di foro >

6HX

C / 2-3

6HX

Per fori ciechi e passanti - Metallo duroFilettaturametricaISOpassogrosso-DIN13

MASCHI A MACCHINA PER GHISA - Scanalature diritte - Foro di lubrificazione centrale

2,5 3,3 4,2 5 6,8 8,5

3.1-2 4.3-4.4

C / 2-3

M M

7

* Maschi non forati

ød1 P L1 L2 L3 ød2 h6 a z [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [-]

M 3* 4* 5 6 8 10

0,5 56 8 18 3,5 2,7 3 0,7 63 10 21 4,5 3,4 3 0,8 70 10 25 6 4,9 3 1 80 12 30 6 4,9 3 1,25 90 16 35 8 6,2 3 1,5 100 18 39 10 8 3

154,00 €136,30€201,30 €159,30 €225,50 €270,00 €

184,80 €163,50€241,30 €191,30 €270,50 €324,00 €

Riferimento utensile

HB29 HB29TiCN

DIN 371

Materiale > HM Tolleranza >

Forma dell’imbocco >

Campo d’impiego >

Tipo di foro >

6HX

C / 2-3

6HX

2,5 3,3 4,2 5 6,8 8,5

Per fori ciechi - Metallo duroFilettaturametricaISOpassogrosso-DIN13

MASCHI A MACCHINA - Scanalature elicoidali - Foro di lubrificazione centrale

C / 2-3

M M

4.1-4.4 5.39.1

8

Per fori ciechi e passanti e per acciai sino a 62 HRC - Metallo duroFilettaturametricaISOpassogrosso-DIN13

ød1 P L1 L2 L3 ød2 h6 a z [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [-]

Riferimento utensile

Norma Vergnano

Materiale > HM Tolleranza >

Forma dell’imbocco >

Campo d’impiego >

Tipo di foro >

6H

D / 4-5

1.7-1.8

H130 H130TiCN

6H

M 3 4 5 6 8 10 12

0,5 56 12 17 3,5 2,7 3 0,7 63 14 19 4,5 3,4 4 0,8 70 17 22 6 4,9 4 1 80 20 - 6 4,9 4 1,25 90 20 - 8 6,2 5 1,5 100 24 - 10 8 5 1,75 110 28 - 12 9 5

186,80€177,80 €204,80 €247,50 €292,30 €364,30€407,00 €

2,6 3,4 4,3 5,1 6,9 8,6 10,4

224,00 €213,30 €245,50 €296,80€350,80 €437,30 €488,50 €

MASCHI A MACCHINA - Scanalature diritte

D / 4-5

I DIAMETRI DEI PREFORI SONO MAGGIORATI.

SI CONSIGLIA DI UTILIZZARE LA PUNTA PER

ACCIAI TEMPRATI HP900 (PAG. 11).

M M

9

* Maschi non forati

MASCHI A MACCHINA A RULLARE - Con canalini e fori di lubrificazione radiali

Per fori ciechi e passanti - Metallo duroFilettaturametricaISOpassogrosso-DIN13

ød1 P L1 L2 L3 ød2 h6 a z [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [-]

M 3* 4* 5 6 8 10

0,5 56 6 18 3,5 2,7 4 0,7 63 7,5 21 4,5 3,4 4 0,8 70 8,5 25 6 4,9 4 1 80 11 30 6 4,9 4 1,25 90 14 35 8 6,2 5 1,5 100 16 39 10 8 5

270,00 €270,00 €292,80 €328,00 €446,80€512,30 €

Riferimento utensile

HB80 NR TiCN

DIN 371

Materiale > HM Tolleranza >

Forma dell’imbocco >

Campo d’impiego >

Tipo di foro >

6HX

C / 2-3

2,8 3,7 4,65 5,55 7,4 9,25

1.1-5 2.1-24.1-3 5.1-2

M M

10

Per fori ciechi e passanti - Metallo duroFilettaturametricaISOpassofine-DIN13

MASCHI A MACCHINA PER GHISA - Scanalature diritte - Foro di lubrificazione centrale

ød1 P L1 L2 L3 ød2 h6 a z [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [-]

M 12 14 16

1,5 100 22 - 9 7 4 1,5 100 22 - 11 9 4 1,5 100 22 - 12 9 4

332,00 €399,50 €437,30 €

398,50 €479,50 €524,80 €

Riferimento utensile

HB45 HB45TiAIN

DIN 374

Materiale > HM Tolleranza >

Forma dell’imbocco >

Campo d’impiego >

Tipo di foro >

6HX

C / 2-3

6HX

10,5 12,5 14,5

3.1-2 4.3-4.4

C / 2-3

MF

PUNTA CILINDRICA - Scanalature elicoidali

DIN 6537 K

ød1 m7 ød2 h6 L1 L2 L4 z [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [-]

2,600 6 62 20 36 2 3,400 6 62 20 36 2 4,300 6 66 24 36 2 5,100 6 66 28 36 2 6,900 8 79 34 36 2 8,600 10 89 47 40 2 10,400 12 102 55 45 2

94,00 € 97,00 € 121,30 € 141,80 € 201,50 € 264,80€ 341,30 €

Materiale > HM Codolo >

Tipo >

Direzione taglio >

Campo d’impiego >

Tipo di foro >

DIN 6535 HA

H

Destra

1.6-1.8

Riferimento utensile

<= 3XD

Per acciai sino a 62 HRC - Metallo duro integrale

11

HP900 TiAlN

Tolleranza > m7

Angolo affilatura > 120°

LA PUNTA HP900 VA USATA SU ACCIAI DURI, PER LA PREPARAZIONE DEI FORI PER IL MASCHIO H130.

MF

ApplicazioniI maschi in metallo duro trovano utilizzo in molteplici applicazioni, sia del settore automotive che di quello aeronautico.Negli esempi seguenti sono evidenziate le notevoli differenze, rispetto all’impiego di maschi in acciaio super-rapido, sia di velocità di taglio, che di durata utensile.

12

Componente:

Applicazione 1

Pinza freno

Maschio HSSK TiAlN IKZ Maschio HM HB43 TiAlN IKZ

Materiale:AlSi7

M.G.4.3

Filettatura: M10

Tipo di foro:

Profondità[mm]:

Lubrificazione:

Macchina:

Mandrino:

cieco

25

Emulsione10%Interna

Centrodilavoroverticale

Rigido,inpinza

Vc=25m/min Vc=50m/min

Durata=12.000filetti Durata=100.000filetti

Incrementodurata:+730%-Riduzionetempociclo:-100%

Componente:

Applicazione 2

Biella

Maschio HSSK TiN IKZ Maschio HM HB80NR TiCN

Materiale:C70S6M.G.1.3

Filettatura: M8

Tipo di foro:

Profondità[mm]:

Lubrificazione:

Macchina:

Mandrino:

cieco

16

OlioInterna

Centrodilavoroverticale

Sincro,inpinza

Vc=15m/min Vc=30m/min

Durata=3.000filetti Durata=10.000filetti

Incrementodurata:+230%-Riduzionetempociclo:-100%

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