La rullatura è un metodo di superfinitura superficiale mediante il quale si ottiene una superficie perfettamente levigata, compatta e indurita. Grazie a questo tipo di operazione, il materiale rullato dimostra maggiore resistenza all'usura e alla corrosione, garantendo una tenuta decisamente superiore agli sforzi di rottura, rispetto alle superfici rettificate.

Nello specifico, il principio di funzionamento della rullatura è basato sulla deformazione plastica, ovvero senza asportazione di truciolo: dei rullini appositamente sagomati, tenuti in guida da una gabbia, vengono premuti contro la superficie del pezzo. La pressione esercitata supera il limite di snervamento del materiale, spianando le creste e riempiendo le valli lasciate  dalle lavorazioni precedenti in modo da ottenere una superficie uniforme.

Tramite la rullatura è possibile ottenere rugosità molto spinte che non sarebbero ottenibili con utensili da taglio, con valori medi di 0,2 µm < Ra < 0,8 µm, considerando che il limite massimo di durezza rullabile è circa 40 HRC. Per ottenere una superficie a specchio con rugosità fino a Ra = 0,2÷0,3 µm è fondamentale rispettare alcuni aspetti tecnici molto importanti e avere accortezze nelle scelta e nel settaggio dell’utensile, che andiamo a descrivere nei seguenti paragrafi.

 

GUIDA TECNICA COMPLETA 

Criteri principali per la scelta del rullatore

I fattori per la scelta del rullatore dipendono dalla geometria del pezzo, dalle caratteristiche del materiale e dalla finitura richiesta. Ecco una guida dettagliata per orientarsi nella scelta del rullatore SCAMI più idoneo in funzione della lavorazione da eseguire:

 

A/ Tipologia di superficie 

•  Geometria della superficie cilindrica: interna o esterna?

             In base alla natura della superficie è possibile capire la tipologia di rullatore da utilizzare. Bisogna distinguere tra superfici cilindriche interne (fori da Ø 3,95 a 165,90 mm) e superfici cilindriche esterne (alberi da Ø 2,74 a 95,35 mm).

• Configurazione del pezzo: cieco o passante?

      La configurazione dell'utensile rullatore varia significativamente a seconda che il foro sia passante (che sfrutta l'autoavanzamento dei rullini inclinati) o cieco con battuta (che richiede gabbie con rullini coassiali per evitare l'autoavanzamento).

      --> Per fori Passanti: si usano rullatori con gabbie a sedi inclinate. Queste generano un "auto-avanzamento" naturale dell'utensile.

       --> Per Fori Ciechi o con Battuta: si usano rullatori con sedi rullini coassiali (dritte). In questo caso è fondamentale rispettare la quota "G" (distanza minima non rullata) indicata nel catalogo SCAMI per evitare che l'utensile urti il fondo.

• Geometria complessa o profilo sagomato?

Quando è necessario ottenere una superficie a specchio o realizzare una super-finitura di una superficie esterna sagomata, la scelta non può che ricadere sul ricalcatore in diamante: un utensile di superfinitura con punta in diamante utilizzato per la ricalcatura e la finitura superficiale di materiali fino a 65 HRC. Consente di ottenere superfici estremamente lisce, con valori di rugosità comprese tra Ra 0,03 e 0,2 µm, migliorando compattezza, durezza superficiale e resistenza a fatica dei pezzi lavorati. È impiegato su torni convenzionali, CNC e centri di lavoro per lavorazioni pricipalmente su acciai temprati e non e acciaio inox.

 

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B/  Caratteristiche del materiale 

• Durezza:

Il materiale deve avere una durezza massima di 40 HRC, oltre questo limite, la deformazione plastica non è efficace con i rullini standard perchè il materiale risulta essere troppo duro per essere deformato plasticamente.

• Duttilità:

Il materiale deve essere lavorabile all'utensile e avere una capacità di deformazione plastica. In poche parole, le "creste" lasciate dalla lavorazione precedente devono poter essere appiattite.

 

 

Quattro requisiti per un utilizzo corretto dei rullatori

 

1/ Obiettivi di finitura e tolleranze

• Tolleranze di forma:

È fondamentale ricordare che la rullatura consente di ottenere una migliore finitura superficiale riducendo la rugosità, ma non è in grado di eliminare eventuali imperfezioni geometriche già presenti prima del processo, come ovalizzazione, disallineamenti, conicità o difetti di rettilineità. Pertanto, il pezzo deve essere già in tolleranza (consigliato campo ISO6 - ISO7) prima dell'operazione. Una preparazione non corretta del pezzo può persino causare danni al rullatore.

• Rugosità desiderata:

Il rullatore permette di raggiungere valori da Ra 0,8 µm a Ra 0,2 µm, incrementando la durezza superficiale fino a 10 punti HRC. La finitura finale dipenderà strettamente dalla rugosità della preparazione precedente.

 

2/  Rispetto dei vincoli applicativi

• Superfici interrotte:

 La larghezza di eventuali interruzioni non deve superare il 10% del diametro del pezzo.

• Sovrametallo:

Il sovrametallo deve mantenersi costante sul diametro per garantire una pressione uniforme e non danneggiare l'utensile. Un sovrametallo irregolare può danneggia i rullini e l'asta conica.

• Lubrorefrigerazione e manutenzione:

È indispensabile l'uso di un lubrorefrigerante ben filtrato per facilitare la deformazione e prevenire imperfezioni dovute a residui o trucioli. La lubrificazione nella rullatura ha due funzioni: raffreddare rullini ed asta e lubrificare per facilitare il rotolamento dei rullini. In tale ottica, l’alta pressione risulta irrilevante.

Filtrazione:

È fondamentale che l'olio o l'emulsione siano ben filtrati. Eventuali trucioli o impurità "pizzicati" dai rullini rovinerebbero immediatamente la finitura del componente.

3/  Preparazione della superficie

Prima di iniziare a rullare, è necessario regolare a misura il rullatore svolgendo alcuni semplici ma essenziali passaggi:

A/ Il diametro va tarato agendo sulla ghiera del corpo (ogni tacca indica una variazione sul diametro di 0,0025 mm)

B/ Svitare la ghiera di bloccaggio

C/ Ruotare la boccola di registrazione

D/ Richiudere e bloccare

 

4/  Requisiti della macchina utensile

• È necessario garantire un perfetto allineamento tra il rullatore e il foro.

• Per macchine con avanzamento meccanico e rullini inclinati, l'avanzamento impostato deve essere superiore del 10-15% rispetto ai valori di autoavanzamento, questo per evitare lo sgancio precoce della gabbia.

 

Panoramica sulla gamma completa dei rullatori SCAMI a seconda dell’ applicazione

I rullatori SCAMI, distribuiti da Febametal, sono 100% Made in Italy e si dividono in tre categorie: rullatori per interni (diametro 3,95 - 165,90 mm), rullatori per esterni (diametro 2,70 - 95,35 mm) e soluzioni speciali. La gamma include serie extracorte per torni a fantina mobile e rullatori speciali come quelli a espansione.

 

• Rullatori per interni: progettati per la finitura della superficie interna dei fori 

• Rullatori per esterni: utilizzati per la finitura di alberi e diametri esterni

• Ricalcatore in diamante DRS: utensile per la finitura ad altissima precisione di superfici esterne e sagomate

• Expander: rullatori ad espansione utilizzati per lavorazioni specifiche come statori di motori elettrici

• Rullatori a espansione: utilizzati per lavorazioni specifiche come statori di motori elettrici

• Rullatori doppio diametro: per lavorare due diametri contemporaneamente.

• Rullatori per superfici piane frontali: specifici per rullare superfici piane

• Rullatori a settori sferici interni: per forme particolari

 

Per ciascuna di queste tipologie è possibile realizzare delle versioni personalizzate, ossia dei rullatori speciali su misura, che possono ottimizzare le operazioni dedicate alla finitura del componente con riduzione dei tempi di lavoro e possono gestire geometrie particolaremente complesse.

 

 

--> Necessiti di dettagli specifici sulle tabelle di avanzamento o sulle quote "G" per un diametro particolare? Consulta qui il catalogo completo di rullatura SCAMI

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