Quando scegliere utensili in metallo duro e quando in diamante policristallino.

Obiettivo di questo articolo sarà quello di delineare un ritratto dei due materiali principali che vengono utilizzati nella produzione di utensili lavorare legno, materiali compositi, plastici, estrusi, ecc. ecc. Dopo una breve disanima storica, cercheremo di tracciare una sorta di mini-guida che tenga in considerazione le caratteristiche, le performances e i costi per guidarvi nella scelta tra utensili in Diamante Policristallino (PCD) oppure in Metallo Duro (HM) in base alle vostre esigenze.

Brevi cenni storici

HM, HW, WIDIA o Carboloy sono alcuni dei termini utilizzati per indicare il metallo duro. L’origine di questo materiale è da rintracciarsi negli anni ’20 del XX secolo, quando nel 1923 Baumhauer e Schroeter sinterizzarono per la prima volta il metallo duro. Il processo di sinterizzazione consiste nel mescolamento di polveri fini (in questo caso Carburo di Tungsteno), che vengono poi pressate e surriscaldate ad alta pressione, facendo sì che i granuli formino un unico blocco, molto duro. Sarà poi Krupp nel 1926 ad acquisire il brevetto per questo materiale e a cominciarne la produzione su scala industriale, denominandolo per la prima volta Widia (“Wie diamant”). Pochi anni dopo, nel 1928 sarà l’americana General Electric a portare questo materiale per la prima volta negli Stati Uniti, dove verrà da lì in poi denominato Carboloy.

Il Diamante Policristallino (PCD in italiano/inglese, PKD in tedesco) è anch’esso un materiale che si ottiene attraverso un processo di sinterizzazione che vedono coinvolte però delle particelle di diamante con un legante metallico. Ovviamente riuscire a ricreare il materiale che è notoriamente tra i più duri e resistenti al mondo, è sempre stato uno degli obiettivi che scienziati ed ingegneri si sono posti nel corso della modernità. Riuscire a sintetizzare in laboratorio la struttura cristallina atomica del carbonio in forma tetraedrica era una grande sfida, ed è stata ancora la General Electric che riuscì ad ottenere i primi prototipi di diamanti industriali attraverso la lavorazione della grafite ad altissima temperatura e pressione. Nel corso degli anni vennero così creati prima il CBN (Nitruro di boro cubico), e successivamente il Diamante Policristallino (PCD), quest’ultimo utilizzato tuttora nella produzione di utensili di grandissima qualità, precisione e resistenza.

Caratteristiche e performances

Una prima distinzione essenziale nel caso del Metallo Duro è quella tra gli utensili che sono costruiti a partire da un corpo in acciaio con una placchetta in HM saldata e gli utensili che sono invece interamente in metallo duro (corpo+taglienti). Ovviamente la differenza tra i primi e i secondi la si può subito intuire dal peso: molto più leggeri i primi rispetto ai secondi. In ogni caso, gli utensili in metallo duro si caratterizzano principalmente per assicurare:

• resistenza all’usura e tenacia
• costi contenuti (rispetto al PCD)
• possibilità di rivestimenti che ne migliorano le performances

Solitamente gli utensili in HM sono molto indicati per quelle lavorazioni che non richiedono una finitura perfetta, in quanto i taglienti tendono a deteriorarsi più velocemente a scapito della qualità. Vengono spesso utilizzati per lavorare più materiali nell’arco di breve tempo, richiedendo però una frequente riaffilatura, fino al completo deterioramento.

Discorso diverso per gli utensili in PCD che hanno spesso il corpo in HM, oppure in diversi tipi di acciaio (anche molto pesante) con delle placchette, di varie dimensioni, che vengono poi saldobrasate e affilate per ottenere dei taglienti di grande resa. Gli utensili in Diamante Poliscristallino sono diventati celebri perché utilizzati in maniera sempre più massiccia nella lavorazione del legno e di tutti i suoi derivati (dai truciolari, ai laminati, fino all’MDF, ecc.). Ma noi, come UTENSILTECNICA, in questi ultimi anni abbiamo sperimentato questi utensili nella lavorazione di una vasta gamma di materiali compositi, plastici, estsrusi (dal PVC, alla fibra di vetro, fibra di carbonio, alluminio, HPL, plexiglass, ecc. ecc.) ottenendo dei risultati sorprendenti. Gli unici materiali da evitare con questi utensili sono quelli ferrosi, che ne causano l’immediata usura, o rottura. Per tutti gli altri materiali, invece, questi utensili possono garantire performances che si contraddisguono per:

• la lunga durata
• l’elevata resistenza all’usura
• assicurare qualità e finitura sopraffine
• la possibilità di molteplici riaffilature
• la minore rumorosità
• la maggiore velocità di avanzamento
• la possibilità di lavorare certi materiali “a secco”.

Costi a confronto

Ovviamente la differenza di prezzo è notevole, in quanto gli utensili in PCD costano di più (anche del doppio) rispetto agli utensili in metallo duro. Ma a conti fatti e tenendo in considerazione dei vantaggi non secondari, non è così scontato che il risparmio iniziale corrisponda ad un effettivo guadagno nel lungo periodo. Bisogna infatti ricordare che la durata di taglio degli utensili in diamante è superiore di quasi 50 volte rispetto a quella degli utensili in HM. Oltretutto vi sono due “spessori” del diamante (H4 e H6), la prima variante più economica e la seconda più cara, che però assicurano la possibilità di riaffilare il proprio utensile fino a 6/8 volte nel primo caso e addirittura fino a 12/15 volte nel secondo. Senza contare che deteriorandosi prima, gli utensili in HM devono essere riaffilati molto più spesso, portando dei notevoli disagi in produzione, causando:

• un continuo re-settaggio della macchina da parte dell’operatore
• maggiori tempi morti che interrompono la produzione
• l’obbligo di cambiare spesso utensile e di avere molti ricambi a disposizione

Prendendo atto di tutte queste differenze, in fin dei conti, spesso risulta più conveniente optare la scelta di utensili in PCD, anche se a primo acchitto parrebbe vero il contrario. 

Conclusione: cosa offriamo e perché sceglierci

UTENSILTECNICA offre un servizio completo: a partire dall’offerta di una vasta gamma di utensili standard sia in HM che in PCD (frese cilindriche, frese piane, punte a forare, lame, truciolatori, punte NESTING, ecc. ecc.), fino ad arrivare alla possibilità di progettare soluzioni “su misura” per ogni esigenza dei nostri clienti. Il nostro ufficio tecnico si avvale di anni di esperienza nel settore, essendo stati tra i primi ad introdurre la possibilità di scegliere tra le due tipologie di utensili in Italia, e avendo così avuto la possibilità di studiarne a fondo pregi e difetti.
Accompagnata all’assistenza tecnica, offriamo anche un efficientissimo servizio di affilatura, pronto a venire incontro anche alle urgenze e alla necessità di riavere l’utensile affilato in pochissimi giorni. Questo servizio non si limita al solo panorama italiano, ma si rivolge anche a quello internazionale, dal momento che vari partner in Europa, e nel resto del mondo, da anni si affidano alla qualità che ci ha reso celebri nel corso dei 47 anni della nostra attività.