Efficienza di inserti ceramici innovativi per una migliore lavorabilità alle macchine utensili della superlega a base di nichel Waspaloy

Il Waspaloy è impiegato nel settore aeronautico per componenti dei motori turbogetto, operanti in condizioni di temperature critiche. È noto per mantenere elevate proprietà meccaniche, come la tensione di snervamento e la resistenza allo scorrimento viscoso, anche ad alte temperature, rendendolo ideale per queste applicazioni. Tuttavia, queste stesse proprietà ne rendono difficile la lavorazione, riducendone significativamente l'indice di lavorabilità. In questo ambito, l’obbiettivo di questa tesi è quello di investigare il comportamento del Waspaloy in tornitura usando diversi tipi di inserti, al fine di migliorare la lavorabilità del materiale. Nello specifico due inserti innovativi nel campo delle lavorazioni di asportazione, uno in carburo di silicio (SiC) e uno in Bidemics™, vengono valutati come alternativa al carburo di tungsteno convenzionale. Dapprima gli inserti sono caratterizzati in termini di microstruttura, durezza a caldo, bagnabilità e topografia superficiale. Successivamente è stata eseguita una campagna prove di tornitura al fine di valutare la lavorabilità del Waspaloy in termini di vita utensile, finitura superficiale del pezzo e ampiezza delle forze di taglio. L'usura degli inserti è analizzata mediante microscopio ottico ed elettronico, la rugosità è misurata con un rugosimetro portatile e le forze sono misurate con un dinamometro a bordo macchina. I risultati mostrano differenze significative in termini di durata e prestazioni tra i vari inserti, evidenziando una relazione tra i meccanismi di usura e la loro composizione. Gli inserti ceramici in particolare sono risultati migliorativi per il taglio del Waspaloy rispetto al convenzionale carburo di tungsteno per via delle elevate prestazioni che offrono.