La costruzione di stampi richiede utensili precisi, durevoli e affidabili. I produttori puntano su materiali resistenti e geometrie ottimizzate. La sostenibilità è affrontata con utensili riciclabili e processi efficienti. Ne discutiamo con importanti aziende del settore: BFT Burzoni, BIG DAISHOWA EUROPE, Meusburger e Sorma.
di Alberto Marelli
La costruzione dello stampo richiede lavorazioni sofisticate su materiali che spesso presentano caratteristiche intrinseche complesse, per cui gli utensili devono possedere determinate caratteristiche per assicurare elevate prestazioni in termini di rendimento e durata. Ne parliamo con importanti costruttori a livello internazionale: BFT Burzoni, BIG DAISHOWA EUROPE, Meusburger e Sorma.
Quali sono i requisiti fondamentali che devono possedere gli utensili per la costruzione di stampi?
Gian Luca Andrina (BFT Burzoni)
Gli utensili impiegati nella costruzione di stampi devono garantire innanzitutto un’affidabilità assoluta. Si tratta infatti di lavorazioni che spesso si svolgono per molte ore consecutive, in modalità non presidiata, sia diurna che notturna. In questi contesti, non bastano prestazioni elevate in termini di produttività: sono altrettanto fondamentali la durata e la stabilità dell’utensile nel tempo, all’interno di un processo altamente conservativo.
È inoltre essenziale che macchine utensili, portautensili e sistemi di staffaggio pezzo siano perfettamente coerenti con tutto il processo, così da assicurare una produttività costante, efficace ed economica. Solo quando tutti gli elementi del sistema lavorano in sinergia, le performance dell’utensile possono esprimersi al massimo livello.
Un ultimo aspetto, ma non meno importante, riguarda il rapporto tra qualità e costo d’acquisto. Nella costruzione di stampi, la scelta dell’utensile non può basarsi esclusivamente sul prezzo: è la qualità specifica e mirata all’applicazione a fare la differenza. Solo utensili di alto livello consentono infatti di ridurre i tempi ciclo e, di conseguenza, abbattere i costi orari di lavorazione. In questo senso, il costo dell’utensile rappresenta in realtà una voce marginale rispetto al valore complessivo generato in termini di efficienza e produttività.
Giampaolo Roccatello (BIG DAISHOWA EUROPE)
Gli utensili impiegati nella costruzione di stampi devono garantire elevata precisione, rigidità e ripetibilità costante anche nelle lavorazioni più complesse e prolungate. È fondamentale che mantengano la stabilità dimensionale durante tutto il processo, evitando vibrazioni o deformazioni che potrebbero compromettere la qualità del pezzo.
Un altro requisito essenziale è la qualità del bilanciamento e la stabilità del sistema mandrino-utensile, elementi che assicurano una rotazione uniforme e una distribuzione corretta delle forze di taglio. Questo consente di ottenere superfici perfettamente rifinite e tolleranze micrometriche, riducendo al minimo i tempi di finitura e la necessità di rilavorazioni.
Inoltre, gli utensili devono essere realizzati con materiali ad alta resistenza all’usura e alle temperature elevate, come metalli duri, ceramiche o rivestimenti PVD/CVD, per garantire una lunga durata e prestazioni costanti nel tempo. È importante anche che siano facilmente sostituibili e regolabili, per favorire la produttività e minimizzare i tempi di fermo macchina.
Infine, la compatibilità con i moderni sistemi di controllo numerico e di monitoraggio delle vibrazioni o delle temperature rappresenta un ulteriore valore aggiunto, poiché consente di ottimizzare i parametri di taglio e migliorare la qualità complessiva dello stampo.
Maurizio Frigerio (Meusburger)
Gli utensili di fresatura utilizzati per la costruzione di stampi devono soddisfare elevati standard di durezza, tenacità, resistenza all’usura e precisione. Questi requisiti garantiscono che lo stampo produca in modo accurato e ripetitivo pezzi di alta qualità, soprattutto nella lavorazione di acciai temprati e dettagli complessi.
– Elevata concentricità: essa, spesso entro i 5 µm per la microfresatura, è fondamentale per ottenere una finitura superficiale di alta qualità e prolungare la durata dell’utensile.
– Maggiore rigidità: gli utensili di fresatura per la creazione di dettagli di stampi sono progettati con angoli di conicità più ampi e lunghezze di taglio più corte per massimizzare la rigidità e ridurre la flessione.
– Portautensili corretti: un portautensili di alta qualità, come un sistema HSK, fornisce un collegamento sicuro e concentrico al mandrino, essenziale per la fresatura ad alta velocità e di precisione.
Alessandro Sorgato (Sorma)
Il settore dello stampo è tra quelli più “demanding” in termini di utensili per tipologia di prodotto finito – spesso pezzi unici – e materiali da lavorare. Considerato il costo elevato del singolo stampo, il requisito principale è la massima affidabilità in termini di durata e precisione. È poi fondamentale che l’utensile assicuri la massima aderenza alle tolleranze di progetto nel corso di tutta la sua vita utile (negli stampi per materie plastiche sono in gioco tolleranze centesimali). Durata e affidabilità sono fondamentali quando si considera la lavorazione di materiali temprati anche su cicli non presidiati: l’utensile non può rompersi o deteriorarsi e la macchina deve poter completare il pezzo nel pieno rispetto dei requisiti di progetto. Non ultimo, considerata la specificità della progettazione di ogni stampo, è fondamentale disporre di una vasta gamma di utensili con diverse lunghezze, raggi, diametri, ecc. in grado di soddisfare le specifiche richieste applicative del settore.
Come affrontate la crescente richiesta di sostenibilità nella produzione e nell’utilizzo degli utensili?
Gian Luca Andrina (BFT Burzoni)
Anche l’industria meccanica è chiamata a contribuire agli obiettivi di sostenibilità fissati dall’Agenda 2030. Si tratta di un tema ormai imprescindibile, che coinvolge ogni fase del processo produttivo: dall’efficienza energetica dei reparti alla riduzione degli sprechi, fino alla scelta delle forniture lungo la filiera.
La sostenibilità parte proprio da qui, ovvero dalla selezione di materiali e tecnologie più responsabili. Questo significa prediligere acciai e utensili realizzati con processi a minor consumo energetico e con ridotte emissioni di CO₂, oltre a lubrorefrigeranti e materiali sostenibili che riducono l’impatto ambientale complessivo.
Un contributo importante arriva anche dall’efficientamento tecnologico, che si traduce in maggiore efficienza energetica. Attraverso nuove strategie di lavorazione meccanica è infatti possibile contenere i consumi, prolungare la vita utile degli utensili e ridurre gli sprechi, mantenendo inalterata la produttività. Spesso, inoltre, la sostenibilità passa anche da aspetti tecnici meno evidenti, come il corretto settaggio dell’utensile: dimensioni, diametri e lunghezze influiscono sulle masse rotanti e, se non gestiti in modo ottimale, possono generare inefficienze sia per l’utensile che per la macchina, con un impatto diretto sul consumo energetico.
Un altro pilastro della sostenibilità è l’impegno verso le certificazioni ambientali, come la ISO 14001, che oltre a garantire un approccio sistemico e misurabile alla sostenibilità, contribuisce a migliorare immagine e reputazione aziendale, elementi oggi determinanti anche nelle scelte dei clienti più attenti.
BFT Burzoni si muove da tempo in questa direzione. L’azienda ha introdotto packaging in bioplastica derivata dalla canna da zucchero, un materiale rinnovabile a base di etanolo che rende le confezioni completamente riciclabili e amiche dell’ambiente. Per ogni chilogrammo di bioplastica vengono assorbiti 2,15 kg di CO₂. Inoltre, in ottica di economia circolare, punte e frese possono avere una seconda vita grazie ai servizi di riaffilatura e rivestimento.
Infine, il magazzino BFT Burzoni è alimentato interamente da pannelli solari, a conferma dell’impegno dell’azienda verso una gestione sempre più sostenibile ed efficiente delle proprie strutture.
Giampaolo Roccatello (BIG DAISHOWA EUROPE)
BIG DAISHOWA affronta la crescente richiesta di sostenibilità puntando su soluzioni che migliorano l’efficienza, riducono gli sprechi e prolungano la vita utile degli utensili. La nostra strategia si basa sull’idea che la sostenibilità non sia soltanto una scelta ambientale, ma anche un fattore di competitività e di qualità produttiva.
In particolare, sviluppiamo utensili e portautensili ad alta precisione che garantiscono una maggiore stabilità del processo di lavorazione e una durata prolungata degli inserti, riducendo così il consumo di materiali e la frequenza delle sostituzioni. I nostri sistemi di cambio rapido consentono di ottimizzare l’utilizzo delle macchine, minimizzando i tempi di fermo e massimizzando la produttività con un minor dispendio energetico.
Parallelamente, anche i nostri processi produttivi interni sono orientati al rispetto dell’ambiente: adottiamo tecnologie a basso consumo energetico, sistemi di riciclo e recupero dei materiali, e ottimizziamo la gestione dei fluidi da taglio e dei lubrificanti per ridurre l’impatto ambientale complessivo.
Infine, BIG DAISHOWA investe costantemente in ricerca e innovazione per sviluppare soluzioni sempre più sostenibili, come utensili modulari e componenti rigenerabili, che permettono di estendere ulteriormente la vita del prodotto e ridurre l’impronta di carbonio del ciclo produttivo.
Maurizio Frigerio (Meusburger)
Per rispondere a tale richiesta è necessario compiere progressi lungo l’intero ciclo di vita, dall’utilizzo di materiali ecocompatibili e dall’ottimizzazione della produzione fino all’estensione della durata degli utensili e all’implementazione di programmi di riciclaggio.
– Materiali riciclati e sostenibili: i produttori di utensili stanno passando all’uso di materiali riciclati per ridurre l’impatto ambientale dell’estrazione delle materie prime. Ad esempio, l’uso di carburo di tungsteno riciclato può ridurre significativamente il consumo energetico e le emissioni di CO2 rispetto ai materiali vergini. Alcuni sviluppatori di utensili innovativi stanno anche sperimentando materiali naturali e sostenibili.
– Riduzione del consumo energetico: il processo di produzione stesso sta diventando più efficiente dal punto di vista energetico. Le tecniche di produzione e le geometrie ottimizzate degli utensili consentono velocità di taglio più elevate e un funzionamento più stabile, il che a sua volta riduce l’energia necessaria sia durante la produzione che durante l’uso.
– Rivestimenti avanzati: nuovi rivestimenti come il carbonio simile al diamante (DLC) e il nitruro di titanio e alluminio (AlTiN) sono progettati per ridurre l’attrito e il calore durante la fresatura. Ciò riduce al minimo la necessità di fluidi da taglio e prolunga la durata dell’utensile, riducendo lo spreco di materiale ed energia.
Alessandro Sorgato (Sorma)
Sorma affianca a un’offerta proprietaria di utensili a fissaggio meccanico e utensili integrali alcuni tra i migliori marchi nel settore degli utensili da taglio al vertice per prestazioni, affidabilità e profondità di gamma. Attraverso l’attenta analisi dell’applicazione e dei requisiti di progetto proponiamo ai clienti una selezione mirata degli utensili più adatti, che consentono di ottimizzare il processo in termini di riduzione del tempo ciclo, affidabilità sui turni non presidiati, qualità delle finiture, vita utensile e costo per parte.
A monte vi è la selezione di partner produttivi qualificati sensibili al tema della sostenibilità, che operano nel rispetto delle normative ambientali. Ad esempio, Yamawa è certificata ISO 14001. Inevitabilmente le sue attività si riflettono anche sull’ambiente nel suo insieme e per questo l’azienda è impegnata ogni giorno nel ridurre il più possibile il suo impatto e a tutelare ambiente e persone nel rispetto delle leggi e degli accordi vigenti.
Quali sono le innovazioni tecnologiche più recenti che avete introdotto nei vostri utensili e come stanno cambiando il modo di lavorare delle officine meccaniche?
Gian Luca Andrina (BFT Burzoni)
Sebbene nella costruzione di stampi le lavorazioni di finitura rappresentino una fase fondamentale, BFT Burzoni ha scelto di specializzarsi in un ambito altrettanto strategico: la sgrossatura ad alte prestazioni. Negli anni abbiamo sviluppato e perfezionato una gamma di frese a inserti ad elevato avanzamento, frutto dell’esperienza interna e della stretta collaborazione con i nostri clienti, che ci hanno fornito preziosi feedback sulle esigenze reali di officina.
Il risultato è una nuova generazione di utensili caratterizzata da geometrie evolute e qualità di inserti innovative, progettate per operare con parametri di taglio elevati, in particolare in avanzamento, garantendo al contempo affidabilità, durata del tagliente e controllo dell’usura. Queste soluzioni si sono dimostrate estremamente performanti sui materiali più diffusi nella costruzione di stampi, come 1.2311, 1.2312, 1.2379, 1.2714, 1.2738 e 1.2738HH, lavorabili a velocità di taglio tra 150 e 200 m/min con elevate ore di vita tagliente, in un contesto conservativo, ed un’usura degli inserti decisamente controllata e affidabile.
La linea di riferimento è la TJ401, dotata di inserti quadrati disponibili in tre taglie – 9, 12 e 16 mm – che operano con profondità di passata da 0,5 a 1,5 mm e avanzamenti da Fz 0,7 a 2,5 mm/giro, a seconda della dimensione dell’inserto.
Parallelamente, sono stati introdotti importanti aggiornamenti anche nel programma frese in metallo duro integrale High Performance, con le nuove linee Thor e Mirror.
Thor è una fresa a quattro taglienti a passo differenziato (2xD e 3xD) per sgrossatura HPC, che consente di sfruttare l’intero utile del tagliente con Fz 0,15 mm/giro, fasce di presa Ae al 40% e velocità di taglio di 200 m/min, garantendo grandi volumi di truciolo e lunga durata del tagliente.
Mirror, invece, è una fresa a sette taglienti (2xD e 3xD) destinata alle lavorazioni di super finitura, operante con Fz 0,05-0,07 mm/giro e velocità di taglio tra 300 e 500 m/min. In diversi casi, la qualità superficiale ottenuta è tale da rendere superflua la successiva fase di rettifica.
Grazie a queste innovazioni, le officine meccaniche possono oggi aumentare la produttività, ridurre i tempi ciclo e migliorare la qualità delle superfici, beneficiando al contempo di una maggiore stabilità di processo e di un sensibile abbattimento dei costi di lavorazione.
Giampaolo Roccatello (BIG DAISHOWA EUROPE)
Le innovazioni più recenti introdotte da BIG DAISHOWA si concentrano sull’integrazione della tecnologia digitale e sull’ottimizzazione dinamica delle prestazioni degli utensili, con l’obiettivo di migliorare la precisione, l’efficienza e l’automazione dei processi di lavorazione.
Una delle principali novità è l’introduzione della testina di barenatura EWA, un sistema di regolazione automatica e senza fili del diametro durante la lavorazione. Questa soluzione elimina la necessità di interventi manuali, consente correzioni in tempo reale e garantisce una qualità costante anche nei processi completamente automatizzati. L’integrazione della tecnologia EWA rappresenta un passo concreto verso la fabbrica intelligente, dove la connettività e il controllo digitale permettono una maggiore efficienza e una riduzione degli errori umani.
Un’altra innovazione distintiva è il sistema Smart Damper, disponibile per diverse applicazioni di alesatura, fresatura e tornitura. Questo dispositivo sfrutta un meccanismo interno di smorzamento che riduce in modo significativo le vibrazioni durante la lavorazione, consentendo maggiore profondità di taglio, una migliore qualità delle superfici e una vita utensile più lunga. Il risultato è un processo produttivo più stabile, veloce e con una qualità costante anche nelle condizioni più impegnative.
Grazie a queste innovazioni, le officine meccaniche possono oggi operare con maggiore produttività, precisione e affidabilità, riducendo i tempi di setup e i costi di manutenzione, e portandosi verso un modello di produzione più automatizzato, sostenibile e orientato alla qualità.
Maurizio Frigerio (Meusburger)
Meusburger, sempre attenta all’innovazione ed al supporto dei propri clienti, ha seguito con attenzione la gestione di filettature su materiali temprati, uno dei processi di lavorazione più impegnativi, soprattutto alla fine della catena di processo. Grazie alla pratica quotidiana nella nostra produzione, conosciamo i fattori critici di influenza e ci affidiamo alla fresa per filettare come soluzione ottimale per l’efficienza e l’affidabilità. Rispetto ai processi convenzionali come la maschiatura o l’elettroerosione, la fresa per filettare offre vantaggi decisivi: tempi di lavorazione più brevi, elevata affidabilità di processo ed eccellente qualità del filetto. Anche nei materiali temprati è possibile produrre filettature conformi agli standard in modo efficiente, flessibile, affidabile e preciso fino all’ultima fase di lavorazione.
Le innovazioni nell’Intelligenza Artificiale e nella tecnologia cloud stanno cambiando radicalmente la fresatura nelle officine meccaniche, consentendo l’automazione, ottimizzando i processi e migliorando le capacità di manutenzione predittiva. Anziché affidarsi semplicemente a istruzioni preprogrammate, le moderne fresatrici a CNC stanno diventando più intelligenti e integrate, garantendo maggiore precisione ed efficienza.
L’IA generativa per la programmazione CAD/CAM crea automaticamente percorsi utensile e strategie di lavorazione ottimizzati. Analizzando modelli 3D e dati storici, queste applicazioni possono ridurre significativamente i tempi di programmazione e aiutare anche il personale meno esperto a generare programmi di fresatura complessi.
Alessandro Sorgato (Sorma)
Ci proponiamo come partner che affianca un’ampia gamma di utensili ad alte prestazioni all’accompagnamento passo passo del cliente, poiché siamo in grado di seguire il progetto dalla fase di analisi della lavorazione fino all’eventuale consulenza sui percorsi CAD/CAM. Proponiamo ai nostri clienti utensili di qualità, in grado di fare la differenza in termini di costi e tempo ciclo nei processi di lavorazione del normalizzato e nella produzione dello stampo. Tra questi, ad esempio, la serie di maschi PM, espressamente progettata da Yamawa con una geometria dedicata e uno speciale acciaio sinterizzato, per fornire la massima affidabilità ed elevato rendimento nella lavorazione di acciai utilizzati nel settore della produzione di stampi, tipicamente tra i 30 e i 40 HRC. Per quanto riguarda la proposta a marchio Sorma, disponiamo di una vasta gamma di utensili a fissaggio meccanico (Sorma Nikko Tools) e integrali (Sorma Osawa) specifici per la lavorazione dei materiali pre e post tempra usati nel comparto dello stampo.
