La scelta dell'acciaio per un coltello industriale dipende dal materiale da tagliare, dal tipo di taglio, dalla geometria della macchina, dal gioco e dalla durata richiesta tra una riaffilatura e l'altra. Un acciaio non idoneo può far sì che un ricambio si usuri, si scheggi o si deformi in modo diverso dal componente originale. Grado, trattamento termico e durezza di fornitura devono quindi essere considerati elementi distinti della specifica.
La scelta del grado, in breve
Tre famiglie di acciai e due soluzioni complementari coprono la maggior parte delle applicazioni di taglio industriale:
Acciai per utensili da lavoro a freddo, tra cui D2 / 1.2379 e altri gradi scelti in funzione dell'applicazione. Le schede tecniche di BÖHLER K110 e Uddeholm Sverker 21 indicano, a seconda dell'impiego, valori orientativi di circa 54–62 HRC per applicazioni della classe D2. Sono indicazioni del produttore, non una specifica universale per il coltello finito.
Acciai rapidi (HSS) come M2 / 1.3343 e M42. Mantengono la durezza a temperature di taglio elevate e vengono impiegati quando calore e abrasione rendono inadatto un acciaio da lavoro a freddo.
Acciai per utensili da metallurgia delle polveri (PM). Sono materiali da valutare grado per grado, adatti agli impieghi in cui prevalgono resistenza all'usura o stabilità del tagliente. CPM 10V / A11 e Vanadis 4 Extra appartengono a famiglie diverse e non devono essere considerati intercambiabili.
Taglienti in carburo di tungsteno (TC). Il carburo offre una resistenza all'usura molto elevata, ma è più fragile dell'acciaio per utensili. Si utilizza quando applicazione e geometria del coltello consentono questo compromesso.
Rivestimenti come TiN, TiCN, CrN e DLC. Possono modificare durezza superficiale, attrito, resistenza alla corrosione e tendenza all'adesione, ma non correggono un acciaio base o una geometria non idonei.
Acciaio per applicazione: come effettuiamo la scelta
Tabacco — lavorazione primaria e secondaria
Per coltelli cut-rag, coltelli per taglierine del tabacco, coltelli cut-off per bacchette e coltelli per filtri contano stabilità del tagliente, durezza controllata e durata tra le riaffilature. Questi coltelli sono spesso proposti in carburo di tungsteno; M2 HSS e D2 sono ulteriori opzioni. La specifica di fornitura deve essere concordata per la parte e le condizioni di impiego effettive. Il disegno o la specifica approvati definiscono geometria e criteri di accettazione; un campione usurato può mostrare l'andamento dell'usura e lo stato del tagliente, ma da solo non determina grado, durezza o dimensioni nominali originarie.
Carta e converting
Per coltelli da taglio longitudinale, taglio trasversale, perforazione e ghigliottina sono determinanti qualità del bordo, polvere, arrotondamento del tagliente e rischio di scheggiatura. I coltelli circolari da taglio e cordonatura sono spesso proposti in D2 o carburo di tungsteno. Per le lame da ghigliottina, l'offerta di mercato comprende HSS, acciai Cr-W-Mo, inserti in HSS e taglienti riportati in carburo. Grado e durezza restano specifici dell'applicazione.
Legno — cippatura, piallatura e sfogliatura
I coltelli per cippatrici e canter devono bilanciare resistenza agli urti e all'usura. A8 Modified è un acciaio consolidato per coltelli da cippatrice; a seconda dell'impiego si usano anche gradi della classe D2 e versioni riportate in carburo o Stellite. I sistemi Tersa sono offerti con coltelli in HSS e in metallo duro integrale. Per i coltelli da sfogliatura si utilizzano acciai per utensili legati, mentre il grado e la durezza esatti variano in base al costruttore e all'applicazione.
Metallo — cesoiatura, taglio longitudinale e rifilatura
D2 / 1.2379 è comunemente impiegato nel taglio longitudinale di rame, alluminio, acciaio sottile laminato a freddo e acciaio inox. Per applicazioni più impegnative si utilizzano HSS e carburo di tungsteno. Nelle cesoie per lamiera il grado dipende dal servizio: acciai resistenti agli urti per il lavoro a freddo con forti sollecitazioni, gradi della classe D2 per lamiere di medio spessore e metalli non ferrosi, e gradi della classe H13 per la cesoiatura a caldo.
Riciclaggio e materie plastiche
Per coltelli da trituratore, granulatore e mulino occorre considerare urti, alimentazione abrasiva e contaminazione da metalli estranei. D2 / 1.2379 è diffuso nei granulatori, mentre gradi da lavoro a freddo più tenaci, come DC53 e A8, trovano impiego quando prevalgono gli urti. Le sigle PM devono essere valutate come gradi specifici rispetto al flusso effettivo e non trattate come un'unica famiglia di materiali.
Alimentare
Le applicazioni alimentari possono richiedere gradi resistenti alla corrosione, finiture dedicate e documentazione per il contatto con alimenti definita per il singolo componente e mercato. Grado, durezza e documentazione non possono essere dedotti dal solo marchio della macchina e devono essere confermati per l'ordine.
Cosa significa davvero «acciaio per utensili europeo di alta qualità»
«Acciaio per utensili europeo di alta qualità» non sostituisce la designazione del materiale. L'ufficio acquisti dovrebbe confrontare il grado indicato, la norma applicabile e gli eventuali requisiti documentali riportati nell'offerta. Una generica indicazione di materiale «equivalente» non è sufficiente quando composizione o risposta al trattamento termico influiscono sul componente.
Se la RFQ richiede il certificato del produttore dell'acciaio, il requisito va indicato prima dell'ordine. Disponibilità, tipo di certificato e identificativi da collegare alla commessa vengono quindi confermati nell'offerta.
Cosa verificare all'accettazione del materiale
La verifica del materiale in ingresso deve seguire la specifica d'ordine. Quando questi controlli rientrano nell'ambito concordato, possono comprendere:
Identificazione. Verifica del grado fornito e, se richiesto, del numero di colata rispetto all'ordine e alla documentazione disponibile.
Esame del certificato del materiale. Confronto di grado, numero di colata, composizione chimica, stato di fornitura e norma dichiarata con i requisiti dell'ordine.
Controlli visivi o dimensionali. Verifica di barre o nastri rispetto alla specifica in ingresso, quando prevista dal piano di controllo.
Un certificato EN 10204 3.1 del produttore dell'acciaio può essere disponibile su richiesta. Non viene fornito automaticamente con ogni consegna. Indicate il requisito nella RFQ affinché disponibilità e ambito possano essere confermati nell'offerta.
Rivestimenti e taglienti in carburo: quando aggiungerli e quando no
Un rivestimento o un tagliente in carburo vengono valutati quando il solo acciaio non consente di raggiungere la durata richiesta. Non sono una correzione per un grado base inadatto. Le principali opzioni sono:
TiN / TiCN. Possono ridurre l'attrito e aumentare la durezza superficiale. Limiti di temperatura e idoneità variano e vanno valutati per l'applicazione.
CrN. Rivestimento tenace e resistente alla corrosione, adatto quando contano umidità, ambienti aggressivi o proprietà antiaderenti.
DLC. Famiglia di rivestimenti a basso attrito, con durezza e limiti di temperatura dipendenti dal tipo di DLC e dal processo.
Tagliente in carburo di tungsteno. Opzione per i casi in cui l'elevata resistenza all'usura giustifica il costo e l'applicazione può tollerare la minore tenacità del carburo.
Dati necessari per un'offerta attendibile
Inviate un disegno tecnico o uno schizzo quotato e, se disponibile, un campione usurato del coltello in uso. Aggiungete modello della macchina, materiale tagliato, condizioni di linea, durata attuale e quantità richiesta. Il disegno definisce la geometria obiettivo; il campione mostra scheggiature, usura e stato del tagliente nelle condizioni reali. Materiale, durezza ed eventuali requisiti documentali vengono confermati nell'offerta.
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