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Materiali

La scelta del materiale più adatto per lo stelo e la punta dello stilo è estremamente importante.

Renishaw offre una vastissima gamma di materiali per stili, ognuno ottimizzato per una particolare applicazione di misura.

Materiale dello stelo

Rubino

Sfera in rubino

Il rubino è uno dei materiali più duri al mondo e rappresenta lo standard e la scelta ottimale per la fabbricazione di sfere per stili. Il rubino sintetico è formato da ossido di alluminio puro al 99%, creato in monocristalli a 2000°C con il processo di Verneuil.

I monocristalli sono quindi tagliati e lavorati gradualmente fino a raggiungere una forma sferica. Le sfere in rubino hanno una superficie estremamente liscia, mostrano un’elevata resistenza alla compressione e alla corrosione meccanica.

Esistono pochissime applicazioni per cui il rubino non sia il materiale ottimale. Tuttavia, in due applicazioni è preferibile utilizzare sfere prodotte con materiali diversi:

Applicazioni di scansione continuative su alluminio. Dato che i due materiali si attraggono, si può verificare il fenomeno noto come usura adesiva, che comporta il trasferimento di alluminio dalla superficie del pezzo alla sfera. Per queste applicazioni è preferibile utilizzare il nitruro di silicio.

La seconda applicazione è la scansione su pezzi di fusione. L'interazione fra i due materiali può portare a una "usura da abrasione" della superficie della sfera. Per queste applicazioni, si consiglia l’utilizzo di sfere in ossido di zirconio.

Nitruro di silicio

Sfera in nitruro di silicio

Il nitruro di silicio ha molte proprietà simili al rubino. Si tratta di una ceramica molto dura e resistente all'usura che può essere lavorata fino a ottenere sfere di altissima precisione. Può anche essere levigato per produrre superfici estremamente lisce.

Il nitruro di silicio non attrae l'alluminio e pertanto non mostra l'usura adesiva riscontrata con il rubino in applicazioni simili. Tuttavia, il nitruro di silicio mostra forti caratteristiche di usura da abrasione in caso di scansioni di superfici in acciaio. Il suo utilizzo, pertanto, andrebbe limitato all'alluminio.

Ossido di zirconio

Sfera in zirconio

L’ossido di zirconio è una ceramica particolarmente resistente e con caratteristiche di durezza e resistenza all'usura prossime a quelle del rubino. Le proprietà della sua superficie lo rendono il materiale ideale per applicazioni di scansione aggressive su componenti in ghisa.

Materiali dello stelo

Acciaio

Componenti in acciaio

Gli steli prodotti con acciaio inossidabile non magnetico sono ampiamente utilizzati per stili con sfere/punte di diametro 2 mm o superiori e di lunghezza fino a 30 mm. In questo intervallo gli steli monolitici in acciaio offrono un ottimo rapporto fra rigidezza e peso, massimizzando lo spazio fra sfera e stelo senza compromettere la rigidezza con un giunto posizionato fra lo stelo e il filetto.

Carburo di tungsteno

Steli in carburo di tungsteno

Il carburo di tungsteno è utilizzato per aumentare la rigidezza degli steli di piccolo diametro richiesti per le sfere di diametro 1 mm o meno oppure di stili con lunghezza fino a 50 mm. Oltre questa lunghezza, il peso può costituire un problema oppure si può compromettere la rigidezza a causa della flessione dello stelo in corrispondenza della giunzione con il corpo.

Ceramica

Steli in ceramica

In caso di sfere di diametro superiore a 3 mm e di lunghezza maggiore a 30 mm, gli steli in ceramica garantiscono una rigidezza paragonabile all'acciaio ed un peso inferiore di quelli in carburo di tungsteno. Gli stili con stelo in ceramica garantiscono inoltre una maggiore protezione della sonda in caso di urti, poiché quando si verifica una collisione lo stelo si spezza.

Fibra di carbonio

Steli in fibra di carbonio

La fibra di carbonio pesa circa il 20% in meno del carburo di tungsteno e risulta adatta per produrre stili particolarmente lunghi. Anche la sua buona stabilità termica risulta utile con gli stili lunghi e per questa ragione è ideale per applicazioni produttive.

Alluminio

Steli in alluminio

È un materiale molto leggero e, per tale ragione, è l'ideale per le prolunghe. Tuttavia può essere utilizzato solo in condizioni ambientali stabili e controllate, a causa dell'espansione termica.

Titanio

Steli in titanio

Il titanio presenta una maggiore stabilità termica rispetto all'alluminio, ha una buona rigidità strutturale ed è molto leggero. Tali caratteristiche lo rendono adatto per prolunghe di notevoli dimensioni.

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