La tranciatura laser migliora il processo di formatura
Le soluzioni Schuler sono già state scelte da diversi player del settore automotive. Le sue macchine per la tranciatura laser sono apprezzate perché in grado di venire incontro alle richieste del settore automotive, come alte velocità e cambi in linea semplificati, e permettono di ottimizzare la produzione grazie alla quasi totale assenza di bave, di conseguenza gli intervalli di pulizia sono più lunghi e si registra un risparmio di materiale dell’11%.
Diverse case automobilistiche in Europa beneficiano dei vantaggi della Dynamic Flow Technology. Le efficienti linee di tranciatura laser di Schuler (Figura 1) forniscono già linee di presse per molti OEM e TIER1. Di conseguenza, si risparmia la realizzazione di set completi di stampi di tranciatura su nuovi modelli; con circa una dozzina di stampi per veicolo, ciò si traduce in una riduzione dei costi nell’ordine di milioni di dollari. Ma oltre a questi risparmi, gli OEM e i TIER1 e TIER2 beneficiano anche dell’uso di pezzi grezzi tagliati al laser nel processo di formatura. La quantità di alluminio nelle automobili e nei veicoli commerciali è in aumento perché il materiale leggero migliora le prestazioni e riduce il consumo di carburante e le emissioni. Tuttavia, il materiale sensibile alla superficie presenta ai processori la sfida di una manipolazione delicata non solo durante il taglio. L’alluminio tende a produrre bave anche sul tagliente inferiore. Se questa bava si stacca e rimane floscia nella matrice di formatura, porta a segni sulla superficie del materiale, che sono ancora visibili anche dopo il processo di verniciatura, e quindi a pezzi di scarto. Per evitare questi segni nel processo di formatura, sono necessarie attrezzature supplementari come aspiratori per bave o sistemi di pulizia del grezzo, nonché regolari fermi linea per la pulizia degli stampi di formatura. A seconda dei pezzi, ciò può comportare un’interruzione della produzione di cinque o dieci minuti dopo poche centinaia di colpi. I grezzi in alluminio prodotti su una linea di tranciatura laser Schuler non solo soddisfano gli elevati requisiti di qualità dell’industria automobilistica, ma non creano quasi nessuna bava. Eliminando la necessità di una regolare pulizia, i grezzi tagliati al laser aumentano così la produttività delle linee di stampaggio.
Ottimizzazione dei processi di prova
In linea di principio, la flessibilità per quanto riguarda l’adattamento dei contorni è già nota dai grezzi tagliati al laser durante il processo di prova. A seconda delle necessità, i programmi di taglio laser possono essere facilmente adattati e i grezzi personalizzati possono essere prodotti in piccoli lotti senza stampi. Rispetto ai tagli laser bidimensionali solitamente utilizzati a questo scopo, i grezzi di una linea di tranciatura laser non vengono tagliati da un rettangolo, ma direttamente dal materiale a nastro in continuo del coil. Se si ipotizza una separazione degli sfridi e l’accatastamento delle parti buone automatizzato con robot, si deve considerare una griglia di sfrido con una larghezza di circa 0,8’’-1,2’’ intorno alle parti buone. Inoltre, l’uso di pezzi grezzi rettangolari comporta anche uno scarto di circa 2,4’’ per lato, che potrebbe essere utilizzato per il successivo pezzo, ad esempio quando si taglia da una striscia continua (vedi area tratteggiata blu nella Figura 2). Quindi, se fosse necessario un formato rettangolare di 89’’x 87’’ per due pezzi da tagliare, una linea di tranciatura laser avrebbe bisogno solo di una lunghezza di alimentazione di 81’’ e di una larghezza del coil di 85’’. Questo corrisponderebbe a un risparmio di materiale di circa l’11%, indipendentemente dal fatto che i pezzi siano acquistati o prodotti internamente: il risparmio di materiale è sempre anche un risparmio di costi.
Oltre all’aspetto del risparmio di materiale, i tassi di produzione molto più elevati parlano anche a favore del taglio a flusso dinamico. Mentre il taglio laser bidimensionale può produrre da due a tre di questi pezzi grezzi al minuto, le velocità di uscita del pezzo su una linea di taglio laser Schuler raggiungono fino a 35 parti/m con un’efficienza del sistema di oltre l’80%. In un’ora si possono produrre circa 1.700 pezzi.
A seconda della strategia di sourcing, i piccoli lotti di prova possono essere eseguiti in modo flessibile e con la semplice pressione di un pulsante sulla linea di tranciatura laser dell’azienda tra una produzione di serie e l’altra, oppure possono essere acquistati con breve preavviso da un fornitore con una linea di tranciatura laser. Questi risultati non derivano solo dal fatto che la produzione può essere effettuata più velocemente, ma anche dal fatto che il processo di taglio a monte può essere salvato. Così, il processo di prova può essere ottimizzato utilizzando una linea di tranciatura laser per quanto riguarda due aspetti: riduzione dei costi attraverso il risparmio di materiale e opzioni di approvvigionamento più flessibili.
Cambiamenti facilitati durante la produzione in serie
Non capita spesso, ma a volte sono necessari cambiamenti durante la produzione in serie: un esempio è il passaggio a un materiale con un diverso comportamento di flusso. Mentre le regolazioni dello stampo richiedono un lavoro di pre-produzione e di attrezzamento, gli sbozzati tagliati al laser possono essere facilmente modificati nei loro contorni e il passaggio al nuovo materiale è semplificato. Anche lo stato precedente può essere ripristinato in qualsiasi momento. Ciò offre anche la possibilità di provare le ottimizzazioni, per esempio per risparmiare materiale, senza grandi sforzi o rischi. Anche un piccolo risparmio di materiale dell’uno o due percento significa che, con una produzione presunta per ogni linea di tranciatura di circa 30.000 t di acciaio e 10.000 t di alluminio, si può ottenere un risparmio fino a 600 t di acciaio e 200 t di alluminio all’anno. Una linea di tranciatura laser permette di beneficiare semplicemente del potenziale di risparmio di materiale anche durante la produzione in serie e, in caso di modifiche, di beneficiare del tempo ridotto richiesto per la lavorazione degli stampi.