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ALCO – Filettatura a rullare

ALCO-IT-introduzioneA causa della sempre maggiore necessità di razionalizzare e migliorare i metodi di produzione, il processo di filettatura per rullatura è divenuto indispensabile in ogni moderno stabilimento produttivo che voglia operare in modo efficiente. La filettatura per rullatura è un metodo di deformazione a freddo nel quale il materiale è stressato oltre il suo limite elastico, rimanendo quindi deformato. Durante il processo di rullatura le fibre del metallo sono spostate, ma non tagliate come nel caso della filettatura per asportazione di truciolo (vedi immagini). Nel processo di rullatura il materiale viene fatto scorrere in direzione assiale. Nella testa di rullatura due, tre o più rulli sono inclinati con un angolo che corrisponde all’angolo della spirale del filetto da produrre.

Utilizzo

ALCO-tabella-materiale-ITLe teste per filettatura a rullare sono ampiamente utilizzate per la produzione di filetti a profilo triangolare, ACME, a dente di sega, conici, con profili speciali, ecc. Installando i rulli appropriati è inoltre possibile utilizzare le teste a rullare per zigrinature diritte o incrociate, deformazione di tubi, rullatura di superfici. Le teste a rullare sono prodotte in svariati modelli, per adattarsi all’utilizzo su ogni tipologia di macchina utensile.

Velocità di rullatura

La filettatura per rullatura è un processo estremamente rapido ed economico grazie all’elevata velocità di lavorazione possibile. Di seguito riportiamo valori di riferimento che possono essere incrementati o diminuiti a seconda delle condizioni di lavoro, tuttavia la velocità di rullatura non dovrebbe mai essere inferiore a 20 m/min. Per i passi fini la velocità può essere incrementata e va invece ridotta per i passo grossi. La formula seguente può essere utilizzata per calcolare i parametri di rullatura:

alco-velocita-rullatura

Come esempio, per rullare un particolare in acciaio al carbonio M6x1 lunghezza 50mm, con un diametro medio di 5.35mm, partendo da una velocità di rullatura di 60 m/min si avrà una velocità di rotazione n = 3.184 g/min. Supponendo che la più prossima velocità di rotazione del mandrino sia 3.000 g/min, il tempo sarà 1sec.

Applicazione delle teste a rullare
Le teste a rullare possono essere utilizzare sia in applicazioni dove è il particolare a ruotare che dove è la testa a ruotare. Nel caso primo caso si utilizzerà una testa “fissa” F, nel secondo caso una testa “rotante” R, entrambi i modelli sono ad apertura automatica.

Scelta della tipologia di testa a rullare
Nel catalogo sono riportate tabelle con le capacità dimensionali di rullatura di ciascun modello di testa. E’ sconsigliato l’utilizzo di una testa per un filetto di dimensione oltre la sua capacità.

Scelta del tipo di rulli
I rulli hanno anelli multipli con il profilo del filetto ed un imbocco da entrambi i lati per facilitare l’ingresso del grezzo da rullare così da avere una azione progressiva di deformazione. L’imbocco non è altro che una riduzione di diametro ad entrambe le estremità del rullo, in questo modo una volta usurati è possibile girare i rulli per utilizzarli dall’altro lato. I rulli sono disponibili con imbocco “standard” 2K e “corto” 1K.

  • IMBOCCO STANDARD 2K: Due filetti di imbocco da entrambi i lati
  • IMBOCCO CORTO 1K: Un filetto di imbocco da entrambi i lati

ALCO-imbocco

 

Per particolari esigenze è possibile fornire imbocchi speciali

La lunghezza consentita per la fine della filettatura determina la scelta dell’imbocco 2K o 1K, ove consentito è preferibile utilizzare l’imbocco standard 2K in quanto i rulli hanno maggiore durata grazie alla migliore distribuzione della pressione su una maggiore lunghezza.

ALCO-IT-preparazione-pezzi-Preparazione dei pezzi per la filettatura a rullare
Il diametro d2 (prima della rullatura) corrisponde generalmente al diametro medio del filetto da realizzare. Questo diametro può variare a seconda del materiale da rullara. Seguendo le istruzioni sull’utilizzo fornite con ciascuna testa a rullare si faranno delle prove per determinare il valore di diametro massimo e minimo (partendo dal diametro medio) ammesso per quel tipo di filettatura su quello specifico materiale.

Sui pezzi da rullare va realizzato in ingresso uno smusso di 10-20° rispetto all’asse, così da ottenere un diametro d più piccolo del diametro minore della filettatura. Non è obbligatorio realizzare anche uno scarico dal lato di fine filetto, ma se è presente allora deve essere smussato come per la parte frontale di inizio filetto, ed il suo diametro deve essere 0.5-1.0mm inferiore al diametro minimo della filettatura.

Vantaggi

Processo di filettatura a rullare e suoi vantaggi

L’avanzamento della testa a rullare è uguale al valore del passo del filetto da realizzare. Dopo la formazione dei primi tre o quattro filetti la testa è trascinata automaticamente dall’interazione fra i rulli ed il particolare che si sta rullando, in ogni caso il carro, la torretta o il mandrino sul quale la testa è installata devono avere una scorrevolezza il più lineare possibile.

Assieme al vantaggio di un tempo di lavorazione molto veloce, le fibre continue e non tagliate del materiale e la compressione, fanno si che il filetto rullato abbia caratteristiche di resistenza alla trazione superiori, una migliore finitura e maggiore durezza superficiale, maggiore resistenza all’usura ed alla corrosione, migliore scorrevolezza e minore abrasione delle parti, elevata precisione del profilo. Generalmente si ha un incremento della resistenza della filettatura di oltre il 12% rispetto ad un filetto ottenuto per asportazione di truciolo.

Generalmente possono essere rullati tutti i materiali normalmente utilizzati in lavorazioni di deformazione a freddo. Non possono essere rullati materiali con coefficiente di allungamento inferiore al 7%. Un altro fattore che determina la possibilità di utilizzare o meno la filettatura per rullatura è la tipologia di filetto da realizzare, che determina l’entità della deformazione necessaria.

Materiali

 

Materiali rullabiliALCO-materiali-rullabili
Generalmente possono essere rullati tutti i materiali normalmente utilizzati in lavorazioni di deformazione a freddo. Non possono essere rullati materiali con coefficiente di allungamento inferiore al 7%. Un altro fattore che determina la possibilità di utilizzare o meno la filettatura per rullatura è la tipologia di filetto da realizzare, che determina l’entità della deformazione necessaria.

Potenza necessaria
La formula seguente per calcolare la potenza necessaria ad eseguire la filettatura per rullatura si basa su esperienza maturata in anni di prove.

  • N = Kw
  • c = costante:
    • 1 per filettature con profilo triangolare
    • 2 per ACME, tonde e dente di sega
  • P = passo in mm
  • δ = resistenza materiale K/mm2
  • V = velocità di rullatura m/min

alco-potenza-necessariaLubrificazione e raffreddamento
Ogni lubrificante o lubrorefrigerante utilizzato normalmente nelle lavorazioni ad asportazione di truciolo. Lubrorefrigeranti nella proporzione di 10-20:1 (preferibilmente con additivi EP), oli da taglio fluidi, ecc. La presenza di additivi EP favorisce il processo di rullatura migliorando lo scorrimento ed incrementando la durata dei rulli.

 

TESTE ASSIALI F

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Teste Assiali G Rotanti

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Teste Assiali R

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Rulli per teste assiali e tangenziali ALCO, FETTE, ….

F0, F001, F01, F1, F12, F1223, F2, F23, F233400, F3, F34, FU4, FU5, FU56, FU6-a/b

ISO METRICI, UNF, UNC, BSP, UNJ, MJ,

1K, 2K, 0.3K, 0.6K, 3K

NITRURATI A RICHIESTA

T12/RT20, T18/RT20, T27/RT30, T42

METRICI, UN, BSP, UNJ, MJ

NITRURATI A RICHIESTA

CALIBRI DI SETTAGGIO

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