Prima avevo citato il video che mostra l'avanzamento del tagliente nel pezzo, ma anche con un disegno si può capire bene comunque.
So che può apparire strano affermare che l'olio da taglio non serve per lubrificare, ma vi invito a osservare la figura: l'utensile si muove da destra verso sinistra e sia il pezzo, sia il truciolo si muovono in verso relativamente opposto. L'utensile tocca il pezzo solo nel punto "K" e per la prima parte del petto del tagliente, zona nella quale si ha la formazione del truciolo e la temperatura è tale da rendere plastico il materiale. Il calore non è generato dall'attrito dell'utensile (come molti credono) ma dalla deformazione plastica che forma il truciolo; è il truciolo a scaldare l'utensile e non l'attrito con il pezzo (se non in minima parte).
Se nella figura sopra immaginate la presenza dell'olio da taglio, chi dovrebbe portarlo dove effettivamente dovrebbe svolgere un'azione "lubrificante"? Nessuno. Per lubrificare dovrebbe trovarsi nel punto "K" (che va ricordato essere in realtà una linea ortogonale al piano del disegno), ma non c'è verso di farlo arrivare in quel punto. Il refrigerante arriva sull'utensile fino al punto in cui il truciolo si distacca, ma non può procedere oltre perché non c'è nessuno spazio e la pressione del truciolo sull'utensile è talmente grande che impedisce qualsiasi penetrazione di fluido all'interfaccia. E anche se ciò avvenisse, il movimento del truciolo sarebbe comunque in direzione opposta e spazzerebbe via ogni molecola di fluido.
L'altro lato del tagliente ha l'angolo di spoglia che impedisce il raschiare la superficie appena tagliata. In quella zona, anche se il lubrificante potrebbe arrivare, non farebbe nulla perché non c'è nulla che debba essere lubrificato. La parte irrorata dal fluido è quella superiore del truciolo, ove non c'è nulla che sviluppi attrito, dato che il taglio avviene nella parte sottostante.
Ma allora, se non lubrifica, cosa fa? Fa molto: depositandosi sulla superficie del pezzo dove l'utensile penetrerà il pezzo, il velo di fluido da taglio si troverà interposto proprio nel punto di penetrazione e verrà "tagliato" dall'utensile prima di toccare il pezzo stesso. La pressione generata innescherà una reazione chimica nel fluido che farà tutt'altro che lubrificare, ma farà impuntare il tagliente nel pezzo, iniziando una corretta formazione del truciolo. Nel momento stesso nel quale il tagliente incide i primi atomi di metallo, tutto il fluido sarà stato spazzato via e ci si ritroverà nella condizione della figura qui sopra.
Riguardo al raffreddamento, il taglio migliore lo si ha quando il truciolo, nella zona di formazione, ha un ben determinato intervallo di temperature. La temperatura minima è determinata dal materiale da tagliare: se troppo bassa si ha la formazione di truciolo discontinuo che viene strappato dal pezzo e determina una finitura insufficiente e uno stress vibratorio sull'utensile. La temperatura massima è invece determinata dal materiale dell'utensile: se troppo alta, l'utensile perde durezza e si deforma nelle zone più sottili (taglienti). In rete ci sono delle belle immagini al riguardo, con acciaio tagliato con utensili in grado di lavorare a temperature superiori a quelle di fusione del materiale tagliato, nelle quali si vede il truciolo uscire praticamente liquido dal petto dell'utensile.
Se non si adoperano utensili come quelli, la refrigerazione in fase di taglio è fondamentale. Serve a dissipare il calore dovuto alla formazione del truciolo e deve mirare a raffreddare l'insieme utensile-truciolo in formazione, per rientrare nell'intervallo ottimale. In questa funzione, l'acqua è una delle soluzioni migliori. Funziona asportando il calore per conduzione (quando usata in volume notevole) o per evaporazione (quando usata nebulizzata).
L'emulsione è formata da acqua, elemento polare, olio (minerale o vegetale), elemento apolare, e da un surfattante (come lo sono i saponi), elemento "ponte", con molecole aventi due estremità, una polare e l'altra apolare, che, attaccandosi ad entrambi i precedenti, rende possibile la miscela. Gli oli emulsionabili sono formati dall'olio e dal surfattante e sono pronti per l'aggiunta dell'acqua. Nella miscela, l'olio ha solo funzione di protezione, lasciando un velo sulle superfici bagnate, dopo l'evaporazione dell'acqua. Tutto il lavoro è svolto dall'acqua come refrigerante. Molti oli emulsionabili hanno l'aggiunta di numerosi composti chimici che ne modificano il comportamento, e molti di questi additivi sono utilizzati proprio per facilitare il taglio come indicato più sopra, senza però raggiungere le stesse caratteristiche dell'olio da taglio.
Vero? Non vero? A me e stata raccontata così e mi è parsa una cosa ragionevole. So che quasi l'intera platea di "machinist" è fermamente convinta della funzione lubrificante dell'olio da taglio, quindi invito chi se la sente a spiegarmi come l'olio lubrificante dovrebbe arrivare al posto giusto nel momento giusto. Prontissimo a cambiare le mie posizioni se convinto da un ragionamento logico.