Chatter: cos’è e come sconfiggerlo

Il chatter è un “male oscuro”, come è stato definito storicamente, colpisce indistintamente i processi di sgrossatura e finitura, incidendo negativamente su qualità superficiale, precisione e rispetto delle tolleranze. Le vibrazioni che ne derivano possono avere origine da diverse cause e manifestarsi in varie forme, rendendo cruciale un’attenta gestione tecnica.

Vibrazioni e chatter: un’introduzione

vibrazioni chatter

Le vibrazioni nei centri da lavoro CNC si possono classificare in tre categorie principali: libere, forzate e autoeccitate, queste ultime includono il fenomeno del chatter.

Le vibrazioni libere diminuiscono col tempo e non sono continue, mentre quelle forzate persistono a causa di stimoli esterni costanti. Le vibrazioni autoeccitate, invece, sono particolarmente pericolose poiché possono intensificarsi autonomamente, danneggiando gli utensili e compromettendo la qualità della lavorazione. Interventi comuni per controllare queste vibrazioni includono la modifica dei parametri di taglio, come velocità e profondità di passata, anche se queste soluzioni sono spesso basate più sull’esperienza pratica che su analisi dettagliate.

Chatter: definizione e tipologie

Il chatter è un tipo specifico di vibrazione autoeccitata, particolarmente nocivo per gli effetti che può avere sulla lavorazione. Si distingue in chatter primario, che nasce dall’interazione tra l’utensile e il materiale durante la lavorazione, e chatter secondario, causato da irregolarità preesistenti sulla superficie lavorata che inducono vibrazioni nelle passate successive. Quest’ultimo tipo è particolarmente insidioso poiché può aggravarsi rapidamente se non gestito correttamente.

Danni causati dal chatter

Se non adeguatamente controllato, il chatter può causare una serie di problemi seri, come la scarsa finitura superficiale, l’usura precoce degli utensili e del mandrino, e problemi di serraggio degli utensili. Questi problemi non solo compromettono la qualità del prodotto finito ma possono anche aumentare i costi di produzione a causa della necessità di frequenti sostituzioni di utensili o rilavorazioni dei pezzi.

Fattori che influenzano chatter e la soluzione

La propensione al chatter è direttamente proporzionale alle forze di taglio impiegate e alla profondità di passata. Materiali più duri e resistenti tendono a generare forze di taglio superiori, aumentando il rischio di chatter, specialmente in materiali come leghe di nichel o acciaio inox. Al contrario, materiali più morbidi come l’alluminio o le leghe di magnesio sono meno suscettibili a queste vibrazioni. La forma del truciolo influisce anch’essa sul chatter: trucioli continui e uniformi tendono a stabilizzare le forze di taglio, mentre quelli segmentati o discontinui possono accentuare il fenomeno.

L’importanza di disporre di una fresatrice robusta per evitare il fenomeno del chatter è cruciale nelle lavorazioni meccaniche, particolarmente in quelle che coinvolgono materiali duri e tenaci. Il chatter, essendo una forma di vibrazione autoeccitata, può causare danni significativi agli utensili e compromettere la qualità della superficie lavorata se non adeguatamente controllato.

Per questo motivo le nostre fresatrici a 5 assi e i centri di lavoro a portale mobile sono stati costruiti con una struttura molto solida e sovradimensionata per minimizzare le vibrazioni durante la lavorazione di materiali tenaci. Questo livello di robustezza nella macchina consente di mantenere un taglio uniforme e costante, riducendo la probabilità che si verifichino le condizioni che portano al chatter, risultando in una lavorazione più efficiente e in una maggiore durata degli utensili.

Strategie per contenere il chatter

Per contenere efficacemente il chatter, è essenziale adottare un approccio che combini tecnologie avanzate di diagnosi e misurazione con pratiche operative ottimizzate. Gli strumenti di analisi moderni permettono di identificare con precisione le condizioni che favoriscono il chatter, consentendo agli operatori di aggiustare le impostazioni della macchina in tempo reale. Inoltre, l’adozione di utensili e strategie di taglio specificamente progettati per minimizzare le vibrazioni può contribuire significativamente alla riduzione del fenomeno.

In alternativa si possono utilizzare delle macchine appositamente costruite per la lavorazione di materiali duri e tenaci come VMC ed EMERA. Queste fresatrici sono state ottimizzate per minimizzare e spesso anche quasi azzerare le vibrazioni durante la lavorazione, senza diminuire la velocità e profondità di taglio.

La robustezza strutturale, unita a sistemi di controllo sofisticati, consente alle macchine Vitech di mantenere un’elevata qualità di lavorazione, riducendo significativamente l’effetto del chatter e garantendo così superfici lavorate di alta precisione e finiture impeccabili. L’approccio ingegneristico di Vitech, che mette al centro la resistenza delle sue macchine, rende possibile affrontare e sconfiggere questo fenomeno, elevando la produttività senza compromettere la qualità del prodotto finale.

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