{"id":5674,"date":"2023-02-07T11:03:08","date_gmt":"2023-02-07T11:03:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/costruire-stampi\/?p=5674"},"modified":"2023-02-07T11:03:15","modified_gmt":"2023-02-07T11:03:15","slug":"stampo-di-tranciatura-frutto-di-una-sinergia-vincente","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/costruire-stampi\/stampo-di-tranciatura-frutto-di-una-sinergia-vincente\/","title":{"rendered":"Stampo di tranciatura, frutto di una sinergia vincente"},"content":{"rendered":"\n

Durante un recente workshop tenutosi presso il laboratorio PoliMill<\/a> del Politecnico di Milano \u00e8 stato dimostrato come sia possibile realizzare uno stampo di tranciatura mediante fresatura rispettando tolleranze micrometriche. Scopriamo quali tecnologie sono state adottate e il criterio di scelta.\u00a0<\/h2>\n\n\n\n

di Laura Alberelli<\/em><\/p>\n\n\n\n

\u00c8 possibile realizzare uno stampo di tranciatura fresato con tolleranze micrometriche? La risposta \u00e8 s\u00ec, come \u00e8 stato dimostrato in occasione di un recente workshop multidisciplinare che si \u00e8 svolto presso il laboratorio PoliMill del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano. Per illustrare le strategie e le tecnologie che hanno portato alla concreta realizzazione dello stampo, sono intervenute numerose aziende partner dell\u2019ateneo direttamente coinvolte in questo progetto particolarmente sfidante. <\/p>\n\n\n\n

A coordinare i lavori della giornata \u00e8 stato Massimiliano Annoni, professore del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano nonch\u00e9 Responsabile del progetto. \u201cOggi parleremo delle difficolt\u00e0 di realizzare uno stampo di tranciatura in acciaio temprato con durezza molto elevata (60 HRc) e con tolleranze micrometriche e di come siamo riusciti a superarle grazie alla scelta oculata di un certo tipo di soluzioni, hardware e software. L\u2019obiettivo dei nostri workshop (quello di oggi \u00e8 l\u2019ottavo) \u00e8 infatti quello di creare una community che possa aiutare le aziende a risolvere determinate problematiche di lavorazione\u201d. <\/p>\n\n\n\n

Luca Villa, uno dei soci fondatori di WatAJet, azienda di Besnate in provincia di Varese specializzata in lavorazioni meccaniche di alta precisione oltre che spin-off del Politecnico di Milano, ha brevemente illustrato le criticit\u00e0 del progetto. \u201cUno stampo di tranciatura ha dei costi molto elevati. Prima di andare in macchina, il cliente ci chiede di realizzare stampi di piccole dimensioni (che hanno costi decisamente inferiori) su cui poi andremo a realizzare coniature e altre feature, proprio come abbiamo fatto con lo stampo di tranciatura per pezzi automotive di cui parliamo oggi. Oltre a garantire tolleranze geometriche elevate e uguali a quelle che si ritroveranno nel pezzo finale, lo stampo prototipale di tranciatura deve essere modificabile e ultrapreciso\u201d. <\/p>\n\n\n\n

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Nel laboratorio PoliMill \u00e8 stato possibile assistere ad alcune dimostrazioni live. \n<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"Numerosi
Numerosi i partner coinvolti nel progetto illustrato durante il workshop. \n<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"Dopo
Dopo le presentazioni in aula, \u00e8 seguita una visita al laboratorio PoliMill. \n<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"Lo
Lo stampo di tranciatura. <\/figcaption><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n

Yasda YMC 650: una macchina dalla rigidit\u00e0 elevata<\/h3>\n\n\n\n

Cominciamo a illustrare le tecnologie adottate partendo dalla macchina. Per questa applicazione, la soluzione pi\u00f9 indicata si \u00e8 rivelata essere il centro di lavoro YMC 650 di Yasda, marchio distribuito da 40 anni nel nostro Paese da R.F. Celada. A mostrarne le prerogative prestazionali e costruttive \u00e8 stato Davide Carrera, Product Manager di R.F. Celada. \u201cYMC 650 \u00e8 una macchina estremamente performante e precisa, merito delle soluzioni tecnologiche adottate da Yasda in fase di progettazione e di realizzazione. Per sostenere l\u2019elevata dinamicit\u00e0 dei motori lineari \u00e8 necessario disporre di una struttura a portale, sovradimensionata, mantenuta costantemente a temperatura ambiente (\u00b10,2 \u00b0C) tramite la circolazione di liquido refrigerato al suo interno. La precisione invece viene assicurata dalla assoluta qualit\u00e0 del processo di assemblaggio della macchina: tutte le superfici di accoppiamento vengono raschiettate manualmente per raggiungere un grado di precisione altrimenti non raggiungibile. A rendere la macchina molto precisa concorrono anche le righe ottiche di acciaio con risoluzione 5 nm e le guide lineari a sfera che, soprattutto grazie alla doppia pista di scorrimento di queste ultime, riescono a garantire sia un movimento estremamente fluido che una robustezza elevata. La combinazione di rigidit\u00e0, precisione geometrica e fluidit\u00e0 di movimento si traduce pertanto in una lavorazione che risponder\u00e0 fedelmente a quanto programmato con il sistema CAM e a una limitata usura degli utensili in lavorazione\u201d.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019utensile pi\u00f9 indicato per l\u2019applicazione secondo Sandvik Coromant<\/h3>\n\n\n\n

Stefano Bertoni, Specialista di Fresatura presso Sandvik Coromant, ha spiegato invece quali sono stati i criteri che hanno indirizzato la scelta degli utensili. \u201cRealizzare questo stampo ha rappresentato una bella sfida, perch\u00e9 le profondit\u00e0 sono notevoli e determinare il giusto diametro fresa non \u00e8 facile. A tutto questo, si \u00e8 aggiunta anche la difficolt\u00e0 di dover lavorare un materiale particolarmente duro: si parlava inizialmente di 50 HRc per poi arrivare a 60 HRc. Altro aspetto che ci ha un po\u2019 condizionato al momento della scelta dell\u2019utensile \u00e8 la curva di coppia della macchina, che rappresenta forse il valore pi\u00f9 importante perch\u00e9 \u00e8 proprio in base alla potenza del centro che si valuta il diametro dell\u2019utensile da utilizzare. <\/p>\n\n\n\n

Prendendo in considerazione le profondit\u00e0, Sandvik Coromant offre tre diversi diametri di fresa (6, 8 e 10 mm) optando in ultima analisi per la media misura (ovvero il diametro 8 mm). Per quanto riguarda i taglienti, abbiamo scelto di utilizzarne 4 perch\u00e9 pi\u00f9 denti si mettono in presa e pi\u00f9 potenza si assorbe. <\/p>\n\n\n\n

Abbiamo cercato di mantenere costante sia lo spessore truciolo sia le forze di taglio, che variano in base alla potenza. Per eseguire la foratura, abbiamo invece utilizzato una fresa da 6 mm in elicoidale. L\u2019interpolazione elicoidale dal pieno minimizza le problematiche di controllo truciolo e, soprattutto, permette di gestire la potenza e il momento torcente\u201d. <\/p>\n\n\n\n

Processi digitalizzati con il software VERICUT di CGTech<\/h3>\n\n\n\n

Nell\u2019intervento di Luca Mozzoni, Country Manager di CGTech si \u00e8 parlato dell\u2019importanza di digitalizzare il processo produttivo. \u201cPer realizzare questo progetto, abbiamo fornito il nostro software di simulazione VERICUT con cui \u00e8 possibile creare un gemello digitale (digital twin) della macchina utensile sulla quale si eseguir\u00e0 una lavorazione virtuale, e dove i risultati conseguiti saranno attentamente analizzati. In caso di anomalie, saranno messi in atto tutti gli interventi necessari a ottimizzare i processi evitando cos\u00ec sorprese in macchina. L\u2019ottimizzazione dei processi \u00e8 stata effettuata con il modulo Force, che permette di scoprire gli aspetti meno tangibili delle inefficienze delle lavorazioni, perch\u00e9 analizza e ottimizza le condizioni di taglio nel corso del processo di asportazione e calcola nuove velocit\u00e0 di avanzamento mantenendo costante lo spessore ideale del truciolo e limitando eccessi di forza di taglio o di potenza del mandrino. <\/p>\n\n\n\n

Ottimizzare con Force significa determinare le velocit\u00e0 di avanzamento migliori, basandosi sulla caratterizzazione fisica del materiale di grezzo e tagliente, sulla geometria dell\u2019utensile in termini di sporgenza, numero di denti, angoli di spoglia e sulla geometria del pezzo. Force \u00e8 fornito di un catalogo, costantemente aggiornato, di materiali caratterizzati attraverso test dinamometrici, che comprende migliaia di materiali.\u00a0I grafici elaborati dalla simulazione rappresentano, per ogni utensile, come variano nel tempo grandezze quali forza, spessore e tasso di rimozione del truciolo, potenza, deflessione dell\u2019utensile, confrontando il programma NC originale con quello ottimizzato. L\u2019ottimizzazione interviene sulle velocit\u00e0 di avanzamento del programma originario, spezzando i blocchi dove necessario e assegna a ogni nuovo segmento l\u2019avanzamento calcolato. Il tutto senza alterare la traiettoria dell\u2019utensile.\u00a0I risultati dell’ottimizzazione sono quantificabili in tempi di lavorazione ridotti, migliore qualit\u00e0 superficiale, maggiore durata dell\u2019utensile e della stessa macchina utensile\u201d.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

\u00c8 stato impiegato un mandrino MEGA di BIG KAISER <\/h3>\n\n\n\n

Per assicurare una perfetta concentricit\u00e0 in lavorazioni ad alta velocit\u00e0, \u00e8 stato scelto di utilizzare un mandrino MEGA di BIG KAISER, come ha spiegato Cristian Boldini, Area Sales Manager presso BIG KAISER. \u201cI mandrini MEGA sono rettificati con una finitura speculare su tutte le superfici in modo da assicurare una perfetta concentricit\u00e0 nel caso di lavorazioni ad alta velocit\u00e0. La chiavetta di trascinamento viene lavorata dopo il trattamento termico. Per garantire massima precisione, la ghiera rappresenta un elemento chiave: le ghiere sono prive di scanalature, offrendo un bilanciamento e una concentricit\u00e0 superiori. Questo design della ghiera non solo riduce il rumore e il convogliamento di refrigerante ma assicura una maggiore robustezza della ghiera stessa. I filetti vengono rettificati dal pieno (no pre-tornitura) dopo il trattamento termico. Cos\u00ec facendo si elimina la cattiva influenza derivante dall\u2019azione di bloccaggio che aumenta di conseguenza le prestazioni.<\/p>\n\n\n\n

La ghiera incorpora un cuscinetto con sfere di acciaio che impediscono la tensione verso la pinza, conferendo in questo modo alla pinza una forza di serraggio superiore rispetto agli standard e assicurando una migliore concentricit\u00e0 dell\u2019utensile.\u00a0Per garantire nel tempo precisione e stabilit\u00e0, tutti i mandrini BIG KAISER vengono sottoposti a un controllo qualit\u00e0 che per BIG DAISHOWA vuol dire testare la concentricit\u00e0 di una singola pinza per 200 volte. Anche dopo 200 cambi utensili, la media del run-out dell\u2019utensile risulta inferiore ai 2 \u00b5m. La concentricit\u00e0 di un portautensile influisce direttamente sulla vita utensile, ma anche sulla rugosit\u00e0 superficiale, sulla produttivit\u00e0 della macchina utensile e sulla redditivit\u00e0 delle risorse. La concentricit\u00e0 deve dunque essere garantita per l\u2019intera vita del portautensile in modo da assicurare processi stabili e ripetibili\u201d.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Castrol Syntilo 9913: un lubrificante sintetico a pH neutro per applicazioni gravose<\/h3>\n\n\n\n

Andrea Chiappa dell\u2019Area Vendite di Ronchi-ils (distributore ufficiale dei lubrificanti Castrol per il settore industriale) ha parlato invece dell\u2019importanza strategica di scegliere il giusto lubrificante. \u201cDopo aver confrontato tra loro diversi lubrificanti (Castrol e non solo), il lubrificante Castrol Syntilo 9913 si \u00e8 rivelato essere la soluzione pi\u00f9 adatta per questo tipo di applicazione, e tenendo in considerazione anche requisiti come rugosit\u00e0 superficiale, tolleranze e prestazioni dell\u2019utensile.\u00a0Castrol Syntilo 9913 \u00e8 un solubile sintetico a pH neutro, esente da olio minerale, boro e donatori di formaldeide. \u00c8 stato formulato su basi lubrificanti polimeriche ed \u00e8 espressamente indicato in applicazioni di taglio gravoso su leghe di alluminio, acciai e titanio tipiche del settore aeronautico.\u00a0La tecnologia Castrol Syntilo permette di sfruttare la temperatura generata in fase di taglio per attivare i polimeri che lo compongono e aumentare le caratteristiche di lubrificazione. A differenza di come agisce un prodotto minerale, polimeri ed esteri presentano una parziale carica delle molecole che ne permette un\u2019adesione maggiore alle superfici metalliche. Il film che si genera non \u00e8 quindi solo depositato sulla superficie ma legato a essa. Questa caratteristica permette di mantenere il film lubrificante tra utensile e pezzo anche nelle condizioni di taglio pi\u00f9 difficili\u201d.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Serraggio modulare con la morsa IMG di OML<\/h3>\n\n\n\n

Per il serraggio dello stampo in macchina, OML ha fornito una morsa IMG come ha spiegato Massimiliano Rubin, Responsabile Vendite Italia di OML. \u201cIMG \u00e8 una morsa meccanica autocentrante sviluppata espressamente per lavorazioni su macchine a 5 assi. \u00c8 equipaggiata con un sistema di bloccaggio telescopico brevettato, che consente il movimento continuo di apertura e chiusura della morsa, pur mantenendo la vite completamente protetta dallo sporco che si genera in fase di lavorazione. Questa particolare morsa \u00e8 stata realizzata con il concetto di modularit\u00e0, in quanto utilizzando un kit di trasformazione composto da pochi elementi suppletivi, \u00e8 possibile trasformare la morsa da autocentrante a ganascia fissa e\/o a doppio bloccaggio. Ci\u00f2 vuol dire riuscire a garantire tre tipi di bloccaggio su un\u2019unica morsa. Nella versione a doppio bloccaggio non \u00e8 necessario che i pezzi abbiano la stessa dimensione, grazie alla disponibilit\u00e0 di un sistema di compensazione.\u00a0 La morsa IMG \u00e8 disponibile in 4 differenti modelli, due con una larghezza ganascia di 125 mm e due con una larghezza ganascia di 160 mm. Per ogni larghezza ganascia \u00e8 possibile scegliere la versione con base corta, per chi necessita di soluzioni con ingombri limitati, oppure con base lunga per avere un campo di presa pi\u00f9 ampio. Tutti i modelli possono bloccare particolari con carichi sino a 5.000 kg e sono predisposti per interfacciarsi con il sistema zero point APS\/WPS e Lang 96 mm e per il fissaggio su tavole con cava a T. Ulteriore punto di forza che identifica le morse IMG \u00e8 la possibilit\u00e0 di essere dotate di ganasce reversibili con inserti Sintergrip (brevettati), che permettono di bloccare un pezzo con un numero ridotto di millimetri (si parla di una presa di 3,5 mm). Per questa specifica applicazione, OML ha fornito una morsa IMG con larghezza ganascia 88 mm, un modello quindi molto compatto e dalle elevate forze di serraggio\u201d.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Massima flessibilit\u00e0 di misura con il sistema InfiniteFocusG6 di Bruker Alicona<\/h3>\n\n\n\n

Per raggiungere le accuratezze attese sullo stampo di tranciatura di cui si \u00e8 parlato nel workshop organizzato da PoliMill, Bruker Alicona ha fornito il suo sistema di misura ottico 3D InfiniteFocusG6. \u201cProblemi di ingombro? Aree difficili da raggiungere? Pareti verticali\/fori? Con InfiniteFocusG6 possiamo effettuare una misura quantitativa a cui abbinare un\u2019immagine qualitativa\u201d, ha affermato Massimo Paletta, Sales Manager Italy di Bruker Alicona che con il suo intervento ha concluso la sessione di interventi. \u201cCon il nuovo software di misura MetMax, \u00e8 possibile decidere la mesh di misura pi\u00f9 adatta ad ogni dettaglio. Nel caso specifico di questo stampo di tranciatura, abbiamo eseguito sia misure di forma sia misure di difettosit\u00e0 su bave e scratch superficiali, fino ad arrivare alla misura della pi\u00f9 fine rugosit\u00e0 di lucidatura. Questa \u00e8 la libert\u00e0 di misura che si pu\u00f2 ottenere con uno strumento tridimensionale di misura ottico come il nostro. <\/p>\n\n\n\n

Indipendentemente da materiale, finitura superficiale, complessit\u00e0 geometrica del componente, Infinite Focus G6 combina la misura della rugosit\u00e0 e morfologia superficiale (Ra, Rq, Rz\/Sa, Sq, Sz) alla misura a coordinate, permettendo cos\u00ec la caratterizzazione a 360\u00b0 di manufatti moderni della pi\u00f9 alta precisione in qualsiasi ambiente, dalla RD alla Qualit\u00e0 alla Produzione\u201d.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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