Quando si iniziò a praticare il taglio dei metalli si faceva uso della potenza manuale e le velocità erano basse. Non era richiesto alcun fluido da taglio.
Con l’introduzione di macchine comandate meccanicamente e con l’aumento delle velocità divenne subito evidente che il calore sviluppato poteva provocare l’abbassamento di durezza degli utensili da taglio limitando così la loro prestazione. Più di un secolo fa si comprese che era possibile una più rapida rimozione di metallo se si applicava qualche sistema di raffreddamento.
L’UTILIZZO DELL’ACQUA COME RAFFREDDANTE
Il raffreddante più ovvio era l’acqua che era molto efficace ma aveva lo svantaggio di causare la corrosione. Di conseguenza si fecero dei tentativi per ridurre la formazione di ruggine. Uno dei più riusciti di questi consisteva nell’aggiungere all’acqua della soda comune, ma poi occorreva fare attenzione per evitare l’accumulo dei cristalli conseguente all’evaporazione del fluido, in quanto i cristalli di soda possono essere abrasivi, specialmente, quando sono mescolati con la polvere metallica proveniente dalle operazioni di taglio.
SOLUZIONE DI SAPONE IN ACQUA
Ancora oggi viene occasionalmente usata dell’acqua con un semplice inibitore antiruggine inorganico, ma allora si trovò, pressoché contemporaneamente, che si poteva usare una soluzione di sapone in acqua e che questa era molto più soddisfacente. Questa soluzione ha buone proprietà antiruggine senza lasciare residui abrasivi o corrosivi. In aggiunta a questo essa ha delle proprietà lubrificanti naturali che le soluzioni inorganiche non possiedono. Le emulsioni a base di acqua, preparate con i cosiddetti oli emulsionabili, sono ancora i fluidi da taglio più comunemente usati, anche se sono state notevolmente sviluppate per ottenere delle utili proprietà sussidiarie.
OLI EMULSIONABILI
Si è stimato che per i tre quarti di tutte le operazioni normali di lavorazioni meccaniche si possono efficientemente utilizzare gli oli emulsionabili. La loro funzione principale è ancora quella di raffreddare l’utensile da taglio e spesso ci si riferisce ad essi semplicemente come a dei raffreddamenti.
L’altro grande gruppo di fluidi da taglio consiste di sostanze organiche che hanno minore capacità di raffreddamento ma che sono più efficaci nel ridurre l’attrito. Le prime tra queste ad essere usate furono i grassi naturali come il lardo, il sego e la sugna. Queste non erano convenienti per applicazioni in grandi quantità e furono subito rimpiazzate da sostanze similari in forma liquida.
Si trovò in particolare che l’olio lardino era molto efficace. Esso permetteva una migliore finitura superficiale del pezzo ed anche aumentava la vita dell’utensile. Il suo svantaggio principale era la tendenza a diventare rancido.
OLIO GRASSO E OLIO MINERALE
Un maggiore progresso si fece durante la guerra 1914-18, quando c’era scarsità di grassi di tutti i tipi e si trovò che una miscela di olio grasso e olio minerale manteneva le buone proprietà lubrificanti del grasso ed allo stesso tempo aveva una migliore stabilità. Questo “olio mineralelardino”, che in effetti esso contiene qualche altro olio al posto del lardino, fu molto largamente usato e rimane oggi uno dei tipi più importanti di fluido da taglio. Per alcune operazioni leggere si possono usare oli minerali senza additivi, ma per una vasta gamma di applicazioni un olio minerale miscelato con un olio grasso dà una miglior vita dell’utensile e una miglior finitura superficiale.
Il successivo importane sviluppo fu l’aggiunta, a questi oli miscelati, di zolfo e più recentemente di cloro e fosforo. Si trovò che questi additivi “E. P. “ (estrema pressione) consentono il taglio sotto condizioni più severe.
Questi fluidi basati su oli minerali sono normalmente conosciuti come oli “puri” o “tal quali”, sia che contengono additivi o no, a differenza delle emulsioni acquose che sono costituite da dispersioni colloidali in acqua dei cosiddetti oli “emulsionabili”. Nei paesi anglosassoni questi ultimi vengono impropriamente chiamati “soluble oils” (oli solubili).
Queste due grandi categorie comprendono praticamente tutti i fluidi da taglio correntemente usati. Essi costituiscono all’incirca la metà di tutti i lubrificanti usati nell’industria della lavorazione dei metalli. Gli altri lubrificanti usati nel taglio sono soluzioni inorganiche, soltanto per la rettifica o per qualche applicazione speciale dove la visibilità è un fattore molto importante , ed alcuni gas e solidi che hanno funzioni speciali.
LA SCELTA DEI FLUIDI DA TAGLIO
Sebbene la classificazione di massima dei fluidi da taglio sia molto semplice, nella scelta del fluido più adatto per una particolare applicazione intervengono molte complesse considerazioni.
Sono stati sviluppati moltissimi tipi speciali di fluidi da taglio e la scelta tra di essi può essere molto difficile. Normalmente si dà fiducia alla raccomandazione di un fabbricante di oli, basata sulla sua precedente esperienza in applicazioni similari.
La scelta di un fluido da taglio sarà sempre influenzata da molti fattori, ma la gamma è ristretta dall’obiettivo principale che è quello di rimuovere il metallo sia rapidamente che con l’esigenza di produrre un soddisfacente risultato finale. Si deve aver presente che gli utensili per il taglio dei metalli dovranno essere periodicamente riaffilati cosicché la velocità totale di rimozione deve tener conto di questa perdita di tempo. Quindi può essere antieconomico tagliare a velocità molto alta se l’utensile si usura rapidamente e deve essere tolto dalla macchina ed essere frequentemente riaffilato.
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