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Monday, 25 Settembre 2017
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Saldature semplicemente geniali

Compenteza ed esperienza sono le caratteristiche peculiari che, assieme alla tecnologia Tawers di Panasonic, hanno reso Roboteco un riferimento assoluto nel campo dello sviluppo di celle e isole  robotizzate “chiavi in mano” per la saldatura ad arco. In particolare, la saldatura dell’alluminio, delle lamiere zincate e dell’acciaio inox sono i tre grossi ambiti applicativi con cui l’azienda di Genova si sta sempre più confrontando oggi. Quattro “chiacchiere” con Alessandro Santamaria, Amministratore Delegato di Roboteco S.p.A. hanno permesso di comprendere al meglio lo stato dell’arte tecnologico proposto oggi al mercato per questi tre segmenti applicativi.

di Fabrizio Garnero

Maggio 2016

Know-how, conoscenza, competenza. Tre sinonimi che, parlando della Roboteco S.p.A. di Ceranesi in provincia di Genova, fanno rima con esperienza e costituiscono il vero valore aggiunto di chi ha fatto della saldatura il proprio credo, iniziando, forse per prima, a vendere vere e proprie soluzioni di processo più che “semplici” macchine. È il mercato ad averglielo chiesto e forse preteso, visto il potenziale bacino di utenza per lo più legato all’auto, ma è anche la forte convinzione di poter e dover vendere se stessi e il proprio sapere applicato alla saldatura prima ancora della tecnologia per eseguirla, per riuscire a fare la differenza e ad affermarsi. È questa la lungimirante (per certi versi) visione di Alessandro Santamaria, AD di Roboteco ed è questa la filosofia di questa realtà aziendale che, non più tardi di un anno fa, si è aggiudicata l’importante riconoscimento come miglior integratore mondiale dei robot prodotti dalla multinazionale giapponese Panasonic Welding Systems. “Il premio Sho-Yo-Kai fa parte dell’antica tradizione giapponese e premia i risultati ottenuti nei due anni precedenti, sia in termini di incremento della base installata che del livello tecnologico degli impianti realizzati” spiega proprio l’ingegner Santamaria che oltre a essere uno dei principali artefici di questo successo è anche colui che ha ricevuto dalle mani di Mr. Manabu Takahashi, Presidente di Panasonic Welding Systems Co. l’ambito riconoscimento. “Siamo partner di Panasonic dal 1991, e pur essendo consci dei grossi risultati che stiamo avendo, vincere il “Sho-Yo-Kai” stando davanti ai distributori della Corea del Sud e degli Stati Uniti è stata una vera e propria sorpresa; una gran bella sorpresa, ma davvero inaspettata. Il “Sho-Yo-Kai” premia il grosso lavoro fatto in tutti questi anni e soprattutto la nostra competenza nel campo della saldatura”. Ricordiamo che Roboteco è un’azienda specializzata nella fornitura di impianti “chiavi in mano” per saldatura ad arco e che una base installata in Italia di oltre 1.300 impianti sia nel settore General Industry che Automotive, è un invidiabile biglietto da visita che negli ultimi anni ha permesso all’azienda di aprirsi significativi sbocchi di mercato anche all’estero, con importanti installazioni in Europa, Stati Uniti e Sud-America.

È il robot a controllare il bagno di fusione
Gli sforzi applicativi di Roboteco, sia in ambito automotive che General Industry, sono concentrati in tre principali aree: le leghe leggere, le lamiere pre-rivestite con proprietà anticorrosive e gli acciai inossidabili. Sono questi i tre campi dove la tecnologia TAWERS di Panasonic sta trovando maggior impiego grazie agli indiscussi vantaggi offerti dalla totale integrazione robot-saldatrice e alla completa padronanza che i tecnici Roboteco hanno relativamente a ogni aspetto del processo. Ecco che allora abbiamo colto l’opportunità di chiedere a chi può vantare oltre 25 anni di passione per la saldatura, ovvero l’ingegner Santamaria, di parlarci proprio degli sviluppi tecnologici che Roboteco e Panasonic, in completa sinergia, stanno mettendo a punto in questi tre ambiti applicativi. “Ci tengo subito a dire che il successo in produzione di un impianto di saldatura studiato ad hoc per il cliente è sempre frutto di un’intensa attività di prevendita mirata a comprendere nel profondo le specifiche esigenze di lavorazione e di un servizio post vendita, competente e tempestivo” afferma Santamaria che poi prosegue: “il segreto di Roboteco è forse proprio quello di garantire soluzioni applicative “chiavi in mano”, complete dei mascheraggi certificati, con il massimo margine di sicurezza e di seguire nel dettaglio con propri tecnici specializzati tutte le attività pre e post vendita, messa a punto dei parametri di processo compresa. Detto questo, è innegabile che poter contare su di un prodotto pressoché perfetto come il Tawers Panasonic costituisca già una buona base di partenza. Si tratta del primo robot dedicato al 100% alla saldatura ad arco in grado di controllare in modo diretto il bagno di fusione grazie al fatto che un’unica CPU sovraintende sia alla gestione dei movimenti del robot sia al controllo dell’arco elettrico, senza l’uso di interfacce analogico-digitali. La saldatrice viene gestita come se fosse un asse robot sincronizzato e questo è garanzia di un controllo preciso dei parametri di processo oltre che di una gestione della saldatura integrata con i movimenti della torcia montata sul robot”.

Saldare l’alluminio: stato dell’arte
La tecnologia Tawers è dunque vincente ma, come detto, costituisce solo la base da cui partire per studiare in modo mirato un nuovo sistema robotizzato che i tecnici Roboteco sanno cucire addosso alle specifiche esigenze dei clienti arricchendolo, ogni volta, di quei contenuti tecnici e di quelle soluzioni frutto dell’esperienza applicativa. “Per la saldatura dell’alluminio, sia in forma di estrusi che di fusioni o di lamiere stampate, con il processo AWP (Active Wire feed Process) la torcia “attiva” permette di alimentare il filo sempre in condizioni ottimali senza il rischio di incorrere nelle consuete problematiche, quali l’incollaggio del filo all’innesco, la mancata fusione al vertice, la diffusione di porosità e spruzzi” spiega Santamaria. “Un particolare software denominato “Active AL” si incarica di regolare finemente la dinamica d’arco e di massimizzare l’efficienza del processo di saldatura, in particolar modo nel caso di materiale base con accoppiamenti non conformi o, addirittura, con elevato livello di ossidazione superficiale. Impostando l’avanzamento della torcia con la modalità “oscillazione a spirale”, il filo pendola su una sezione ellittica parallela all’avanzamento della saldatura (non più ortogonale come nei metodi tradizionali), garantendo così un ottimale rimescolamento del bagno di saldatura con evidenti vantaggi in termini di estetica del cordone, molto apprezzata per esempio per la saldatura dei telai di motocicli. Nel caso di saldatura di spessori dissimili, poi, la perfetta integrazione tra il controllo del robot e il generatore di corrente consente di regolare finemente e in automatico i parametri di saldatura durante il pendolamento a spirale. Si passa così dalle elevate potenze necessarie sullo spessore superiore, alle potenze più controllate per lo spessore inferiore in modo estremamente rapido e preciso, dosando al meglio l’apporto termico, fattore decisivo nella saldatura delle leghe leggere”.

È una questione di forza d’arco
“Un altro grande tema su cui, come Roboteco, ci stiamo sempre più spesso confrontando è quello delle lamiere zincate il cui utilizzo sta aumentando per le loro caratteristiche di resistenza alla corrosione” prosegue il racconto l’AD dell’azienda ligure. “D’altra parte, la saldatura di queste lamiere comporta difficoltà severe, sia in termini di generazione di spruzzi che di qualità intrinseca del giunto saldato (porosità e soffiature). La tecnologia Tawers, in questo caso, controlla la forza d’arco ed è stata ideata per creare una via di fuga privilegiata per i vapori di zinco, che si formano a una temperatura decisamente inferiore a quella di fusione del metallo base. La forza d’arco tende, infatti, a spingere il bagno di fusione lontano dal punto in cui viene trasferito l’arco elettrico tra il materiale d’apporto e quello di base. All’aumentare del suo valore, il bagno tende ad arretrare fino a scoprire la zona di materiale di base. In questo modo, i vapori di zinco posso fuoriuscire direttamente senza passare attraverso il materiale fuso, riducendo così la quantità di spruzzi, di porosità e di soffiature”. “Questa tecnologia, denominata Zi-TECH, si articola in due processi distinti. Il primo utilizza Active Wire Process (AWP) e viene denominato Zi-ACTIVE, il secondo utilizza l’arco pulsato e viene denominato Zi-PULSE. Entrambi i processi usano livelli di corrente di saldatura superiori rispetto ai processi tradizionali, in modo da incrementare la forza d’arco. Zi-ACTIVE è il processo decisamente più avanzato, che, oltre a utilizzare il CO2 al 100% come gas di protezione anziché le ben più costose miscele con Argon, è in grado di ridurre gli spruzzi come pure la formazione di porosità e soffiature di circa l’80% rispetto ai processi convenzionali”.

La qualità dei giunti saldati, sia estetica che meccanica, è ottimale
Fin dai suoi esordi nel 1988 la Roboteco si è dedicata con particolare attenzione alle applicazioni nel settore degli acciai inossidabili sia con realizzazioni robotizzate nel settore della ristorazione professionale che in quello dei complementi d’arredo. E anche in questo caso l’ingegner Santamaria ha qualcosa di interessante da dire. “Per questo tipo di applicazione, lo stesso generatore di corrente integrato nel controllo Tawers può essere dedicato sia alla saldatura MIG/MAG che alla saldatura TIG, con o senza materiale d’apporto. In entrambe le configurazioni può essere utilizzato un dispositivo molto innovativo per il controllo della lunghezza d’arco, denominato “sensore d’altezza”. In pratica, al variare della geometria del pezzo rispetto alla traiettoria programmata il controllo assi robot garantisce in tempo reale il mantenimento costante dello stick-out, la distanza tra la punta del filo (o del tungsteno) e il materiale di base. Questo semplice sensore, completamente gestito via software dal controllo Tawers, consente di migliorare drasticamente la qualità, sia estetica che meccanica, dei giunti saldati”. “Comunque, in ogni realizzazione Roboteco - conclude Santamaria - la qualità finale del giunto è assicurata da un software specifico, denominato “Weld Data Management”, che permette di tenere sotto controllo, in tempo reale, i parametri effettivi del processo, confrontandoli con quelli ideali. Nel caso in cui le condizioni puntuali di lavoro (pezzi fuori geometria, filo, gas o materiale di base non conformi, etc.) siano al di fuori delle tolleranze impostate, il sistema emette un segnale di allarme e il pezzo viene escluso dal successivo ciclo produttivo. È per tutti questi motivi che la tecnologia Tawers di Panasonic sta trovando largo impiego sia su applicazioni a elevati volumi produttivi, come nel caso dell’automotive e del motomotive, sia nelle piccole-medie serie tipiche della General Industry”.

Nuovi robot per la Jeep Renegade
La multinazionale americana TOWER Automotive ha assegnato una nuova commessa a Roboteco S.p.A. per la saldatura MAG delle barre di torsione della Jeep Renegade, il cui successo commerciale, non solo in Europa ma anche in Nord e Sud America, porterà ad aprire un nuovo stabilimento FCA in Messico.
Si tratta di altre 4 celle QB, oltre alle 8 già in produzione presso lo stabilimento di Melfi, dotate dei nuovi robot Panasonic TM-1400WG3 con tecnologia Tawers. Questa tecnologia, ormai diffusa e molto apprezzata sia in ambito automotive che General Industry, permette significativi aumenti nell’efficienza delle linee robotizzate per saldatura ad arco, in particolare per la riduzione dei tempi ciclo e l’aumento della qualità del giunto, sia in termini di penetrazione che di riduzione degli spruzzi. In questa applicazione, sul polso di ogni robot, oltre alle torce MAG raffreddate ad acqua, sono installati un lettore laser per codici data matrix e una pinza pneumatica per lo scarico della barra saldata. A inizio ciclo, il robot legge il codice della singola barra, associa a esso i parametri effettivi di saldatura e li archivia in un server centrale, garantendone così la tracciabilità nel tempo. Attraverso il software Panasonic denominato Arc Data Management è possibile discriminare in tempo reale, senza la necessità di alcun controllo umano post-saldatura, le saldature con esito positivo e quelle con esito negativo. In caso di saldatura OK, il robot scarica automaticamente il pezzo saldato sul nastro di evacuazione; al contrario, in caso di saldatura KO, il robot porta il pezzo in un cassetto scarti, dove un dispositivo specifico ferma la cella per indagini di manutenzione dopo lo scarico del secondo pezzo non conforme.

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