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Velocità, avanzamenti e durata utensile per lavorare l'Invar 36

A cura di Invar Machining editorial team· Aggiornato il 26 settembre 2026

I parametri tipici di lavorazione dell’Invar 36 si collocano vicino a quelli dell’inox 304: fresatura in carburo rivestito a 30-60 m/min, HSS a 15-25 m/min, avanzamenti mantenuti abbastanza alti perché il filo tagli sempre un truciolo reale e refrigerante abbondante puntato sul taglio. La lega è gommosa, propensa all’incrudimento e dura sui fili se il programma non è costruito per essa. Le tabelle sotto sono punti di partenza che un’officina adatta in base alla durata utensile e alla finitura che osserva realmente, e il programma dell’officina è quello che vale.

Perché l’Invar 36 si comporta così

L’Invar 36 è circa il 64 % ferro e il 36 % nichel, e condivide la struttura cubica a facce centrate che rende l’inox austenitico gommoso da tagliare. La durezza allo stato ricotto è solo circa 70-80 HRB, circa 130-160 HB, quindi la lega è morbida, e il problema non è la durezza. Il materiale incrudisce rapidamente sotto un filo smussato o un taglio leggero che striscia, il che aumenta le forze di taglio sulla passata successiva. Se non gestito, questo si trasforma in vibrazioni, filo di riporto e una finitura superficiale che peggiora invece di migliorare mentre l’utensile si usura. Le valutazioni di lavorabilità la collocano a circa il 40-50 % di un acciaio a lavorazione facilitata, nella stessa fascia dell’inox 304.

La lega ha anche una conduttività termica più bassa dell’acciaio al carbonio, quindi il calore generato sul filo di taglio non si allontana dall’utensile altrettanto velocemente. Quel calore si concentra dove l’utensile sta lavorando di più, il che è parte del motivo per cui la durata dell’utensile nell’Invar tende a essere più corta che in un acciaio di durezza simile. La composizione ferro-nichel dell’Invar e la sua struttura cubica a facce centrate spiegano la maggior parte di questo comportamento.

Parametri tipici di fresatura

Fresare l’Invar 36 si riduce a mantenere il filo tagliente, evitare soste e rimuovere i trucioli prima che vengano ritagliati. Punti di partenza tipici:

Operazione Materiale utensile Velocità, m/min Avanzamento per dente, mm Note sulla profondità
Sgrossatura, fresatura laterale Carburo solido rivestito, AlTiN o simile 30 a 60 0,05 a 0,10 Assiale fino a 1x diametro, radiale 25-40 % del diametro
Sgrossatura, HSS HSS-Co (classe M42) 15 a 25 0,04 a 0,08 Assiale 0,5x diametro, radiale più basso
Finitura Carburo solido rivestito 40 a 70 0,03 a 0,06 Assiale 0,2-0,5 mm, radiale 0,1-0,3 mm, dopo distensione
Fresatura frontale Carburo indexabile, spoglia positiva 40 a 70 0,08 a 0,15 Assiale 0,5-2 mm, evitare impegno completo su lastra sottile

La fresatura in concordanza è la scelta usuale, poiché mantiene lo spessore del truciolo in diminuzione durante il taglio piuttosto che iniziare il dente su un truciolo sottile e strisciante che favorisce l’incrudimento. Sulle tasche, un percorso trocoidale o dinamico con un piccolo passo radiale e piena profondità assiale mantiene il carico costante e il calore nel truciolo.

Parametri tipici di torneria

Per utensili in carburo su un tornio CNC rigido, le officine lavorano l’Invar 36 a velocità superficiali più basse dell’acciaio 4140, con un avanzamento scelto per mantenere l’utensile tagliente piuttosto che strisciante. Punti di partenza tipici:

Operazione Materiale utensile Velocità, m/min Avanzamento, mm/giro Note sulla profondità
Sgrossatura Inserto in carburo rivestito, spezzatrucioli positivo 40 a 70 0,15 a 0,30 1-3 mm, profondità costante per evitare un gradino incrudito
Sgrossatura, HSS HSS-Co 15 a 25 0,10 a 0,20 1-2 mm
Finitura Carburo rivestito, punta affilata 60 a 90 0,05 a 0,15 0,2-0,5 mm, dopo distensione
Troncatura e scanalatura Carburo, spezzatrucioli stretto 30 a 50 0,05 a 0,10 Refrigerante nella scanalatura, avanzamento mai sotto il truciolo minimo

La torneria porta con sé una trappola: i trucioli lunghi si avvolgono intorno al pezzo e al mandrino a meno che l’inserto non li rompa. Uno spezzatrucioli abbinato alla fascia di avanzamento, non uno generico, è il rimedio usuale.

Parametri tipici di foratura e filettatura

Le forature sono dove l’incrudimento mordoso di più, perché un trapano che avanza troppo leggero o sosta sul fondo crea una pelle dura che il passo successivo o il maschio deve tagliare. Punti di partenza tipici:

Operazione Materiale utensile Velocità, m/min Avanzamento Note sulla profondità
Foratura Punta elicoidale HSS-Co, punta a 130-135° 10 a 15 0,05-0,12 mm/giro, crescente con il diametro Passo 1x diametro, ritiro completo per liberare i trucioli
Foratura Punta in carburo solido, con refrigerante interno 30 a 50 0,08-0,15 mm/giro Passi più profondi o nessuno con refrigerante interno
Alesatura Alesatore in carburo o HSS-Co 8 a 15 0,15-0,30 mm/giro Lasciare 0,1-0,2 mm, refrigerante abbondante
Filettatura, per taglio HSS-E a spirale, TiN o TiCN 3 a 6 Passo 65-70 % del filetto, forare all’estremità alta della fascia
Filettatura, per deformazione Maschio a deformazione HSS-E 5 a 10 Passo Foro pre-lavorazione più largo, la lega duttile si adatta alla deformazione, olio o refrigerante ad alta lubricità
Fresatura di filetti Fresa per filetti in carburo solido 25 a 40 0,03-0,05 mm/dente Preferita per forature cieche e M6 e oltre, nessun rischio di rottura maschio

Un maschio che si blocca nell’Invar costa il maschio e spesso il pezzo, motivo per cui molte officine fresano i filetti dove possono e specificano inserti filettati sulle forature riassemblate ripetutamente.

Usura utensile e incrudimento

L’usura dell’utensile nell’Invar 36 segue uno schema. Un filo affilato taglia in modo netto per un po’. Man mano che si smussa comincia a strisciare, lo strisciamento incrudisce la superficie, la superficie incrudita accelera l’usura e presto il filo è finito. La curva è piatta e poi ripida, motivo per cui le officine che lavorano l’Invar regolarmente cambiano gli utensili su un programma piuttosto che portarli a rottura visibile.

Tre scelte contano più nell’Invar che nell’acciaio:

  • Fili affilati a spoglia positiva. Un filo negativo o molto smussato striscia prima di tagliare, e lo strisciamento è ciò che incrudisce la superficie.
  • Rivestimenti adatti alle leghe di nichel. AlTiN e rivestimenti resistenti al calore simili superano il semplice TiN nell’esperienza della maggior parte delle officine. Il carburo affilato non rivestito può essere la scelta giusta per la finitura quando lo smusso del rivestimento è troppo grande.
  • Spezzatrucioli abbinati all’avanzamento. L’Invar produce trucioli lunghi e filamentosi che si avvolgono intorno all’utensile o al pezzo se la geometria non li rompe.

L’avanzamento è la leva impostata male più spesso. Una passata di finitura a 0,02 mm per dente “per una finitura migliore” fa l’opposto nell’Invar, perché il filo non riesce a passare sotto la pelle incrudita e striscia invece. Mantenete il truciolo sopra il raggio del filo, circa 0,03 mm per dente per un finitore in carburo, e ottenete la finitura da un utensile affilato e un attrezzaggio rigido piuttosto che da un truciolo leggero.

Refrigerante e controllo del truciolo

Il refrigerante abbondante puntato direttamente sul filo di taglio, non sull’area di lavoro generale, rimuove il calore e aiuta a prevenire la ritaglio dei trucioli filamentosi. Il refrigerante attraverso il mandrino su foratura e tasche profonde serve allo stesso scopo: il calore deve lasciare la zona di taglio rapidamente o resta nell’utensile e nel pezzo. Un’emulsione a concentrazione più alta che per l’acciaio, o un olio ad alta lubricità per filettatura e deformazione, è tipico. Il taglio a secco e la lubrificazione a quantità minima sono possibili in sgrossatura ma raramente in finitura, dove la dilatazione termica del pezzo durante il taglio conta.

L’evacuazione dei trucioli è una considerazione di attrezzaggio, non un ripensamento. Un programma che si ferma per liberare i trucioli, o che esegue passi più profondi invece di forare passante in una sola passata, evita la ritaglio che riduce la durata dell’utensile. Poiché la lega è ferromagnetica, i trucioli fini si attaccano al pezzo e all’attrezzatura, quindi la pulizia tra gli attrezzaggi fa parte del processo.

Esempio pratico: punto di partenza per una fresa in carburo da 12 mm ipotetica

Prendiamo un’ipotetica piastra di montaggio in Invar 36, spessa 25 mm, tascata con una fresa in carburo solido a quattro taglienti rivestita AlTiN da 12 mm su un centro di lavoro verticale rigido con refrigerante abbondante, sgrossata prima della distensione e finita dopo. I valori sono punti di partenza tipici, non un programma.

Sgrossatura. Scegliete una velocità superficiale di 45 m/min, a metà fascia. La velocità mandrino è velocità per 1000 diviso π per diametro: 45 × 1000 / (3,1416 × 12) = circa 1190 giri/min, quindi chiamiamolo 1200 giri/min. Avanzamento per dente 0,08 mm. L’avanzamento tavola è avanzamento per dente per numero di taglienti per giri/min: 0,08 × 4 × 1200 = 384 mm/min, quindi circa 380 mm/min. Profondità assiale 12 mm, un diametro, passo radiale 3,6 mm, 30 % del diametro, fresatura in concordanza con un percorso dinamico. Il tasso di asportazione materiale è circa 12 × 3,6 × 384 = 16.600 mm3/min, o 16,6 cm3/min. Lasciate 0,5 mm su pareti e fondo per la passata di finitura, poi inviate il pezzo alla distensione.

Finitura. Dopo il forno, un utensile nuovo. Velocità superficiale 55 m/min dà circa 1460 giri/min, chiamiamolo 1450 giri/min. Avanzamento per dente 0,05 mm dà 0,05 × 4 × 1450 = 290 mm/min. Profondità assiale 0,3 mm sul fondo, radiale 0,2 mm sulle pareti, due passate per rimuovere i 0,5 mm di sovrametallo. Il truciolo resta sopra il raggio del filo, così l’utensile taglia per tutto il percorso e la finitura del fondo viene dal filo affilato, non da un avanzamento lento.

Passata giri/min Avanzamento, mm/min Profondità assiale, mm Profondità radiale, mm
Sgrossatura 1200 380 12 3,6
Finitura 1450 290 0,3 0,2

Da qui l’officina calibra. Se il truciolo esce blu e il filo si sgretola, abbassa la velocità del 10-15 % prima di toccare l’avanzamento. Se la parete mostra una banda lucida e strisciata, l’avanzamento sale, non scende. Se gli angoli vibrano, il passo radiale scende e l’utensile riceve un raggio d’angolo più grande.

Cosa significa questo per la vostra RFQ

Nulla di tutto ciò cambia cosa compare sul vostro disegno, ma spiega perché un preventivo per Invar 36 include più tempo macchina della stessa geometria in acciaio, trattato in perché i pezzi in Invar 36 costano più, e perché un’officina con esperienza in Invar fa domande sulle tolleranze prima di impegnarsi in una strategia di taglio. Un pezzo che richiede una finitura fine o una posizione stretta riceve una passata di finitura più lenta dopo la distensione rispetto a uno che deve solo accoppiarsi. La sequenza è riassunta sulla pagina lavorazione Invar 36.

I parametri sono compito dell’officina. Il vostro compito è dare all’officina ciò che serve per sceglierli: la lega e la specifica, ad esempio Invar 36 secondo ASTM F1684, la sequenza di trattamento termico o “lasciar decidere all’officina”, la finitura superficiale sulle superfici critiche, le tolleranze che controllano la funzione ed eventuali pareti sottili o tasche profonde che limitano l’utensile. Se una caratteristica è difficile da raggiungere o scomoda da attrezzare, ditelo. Un’officina che lavora regolarmente l’Invar può spesso suggerire una sequenza che mantiene la tolleranza senza aggiungere passate.

Inviate il disegno tramite il modulo RFQ, e lo abbiniamo a officine che già lavorano con questi parametri, così il preventivo riflette il tempo di taglio reale invece di una stima.

Domande frequenti

L'Invar 36 può essere lavorato sulla stessa macchina dell'acciaio?

Sì, una macchina rigida a tre o quattro assi che lavora l'acciaio gestisce bene l'Invar 36. La differenza è nel programma: velocità superficiale più bassa, avanzamento costante e refrigerante che raggiunge il filo tagliente, non la macchina stessa. La rigidità conta più della potenza del mandrino, poiché le vibrazioni sono ciò che avvia l'incrudimento.

Perché un utensile che dura tutto il giorno nell'inox si usura rapidamente nell'Invar?

L'Invar incrudisce sotto un filo che sosta o striscia, quindi un utensile che striscia invece di tagliare crea una pelle dura che la passata successiva deve tagliare. Un utensile con geometria sbagliata o un avanzamento troppo leggero causa questo più velocemente della lega stessa. Il calore resta anche sul filo perché la lega conduce male.

Questi parametri sono garantiti per il mio pezzo?

No. Sono punti di partenza tipici che un'officina adatta in base alla durata utensile, alla finitura e alla forma del truciolo che osserva realmente sulla vostra geometria. Il grado dell'inserto, la rigidità della macchina, la pressione del refrigerante e quanto sovrametallo resta dopo la distensione influenzano tutti i numeri, e il programma dell'officina è quello che vale.

Il grado a lavorazione facilitata dell'Invar cambia i parametri?

Permette velocità più alte e dà trucioli più corti, poiché il selenio o elemento simile aggiunto rompe il truciolo. Il compromesso è un piccolo cambiamento nella dilatazione e nel comportamento del pezzo dopo il trattamento termico, quindi confermate con l'officina che il grado sia accettabile per un pezzo critico termicamente prima di specificarlo.

Verificato con

I valori riportati in questa guida sono valori tipici da manuale tecnico, utili per la pianificazione. Il certificato di colata del vostro lotto e il preventivo dell'officina per la vostra geometria specifica sono il riferimento ufficiale.

Serve un preventivo per questo pezzo?

Inviate il disegno. Vi mettiamo in contatto con fino a 3 officine che lavorano Invar e rispondiamo entro 24 ore lavorative.

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