{"id":6371,"date":"2023-05-05T09:47:00","date_gmt":"2023-05-05T09:47:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/newsmec\/?p=6371"},"modified":"2023-05-09T12:28:51","modified_gmt":"2023-05-09T12:28:51","slug":"con-kern-microtechnik-la-precisione-e-inferiore-ai-2-%c2%b5m","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/newsmec\/?p=6371","title":{"rendered":"Con Kern Microtechnik la precisione \u00e8 inferiore ai 2 \u00b5m"},"content":{"rendered":"\n

di Sara Rota<\/p>\n\n\n\n

Ingegneri e tecnici di Kern Microtechnik<\/a> hanno sviluppato un processo di taglio duttile e stabile, sinonimo di qualit\u00e0 e prodotti di scarto pari a zero.<\/h2>\n\n\n\n

Il processo di taglio<\/strong> duttile sviluppato da Kern Microtechnik<\/strong> e adottato presso lo stabilimento di produzione su commessa a Murnau (Germania) trova applicazione nell\u2019industria analitica, ma non solo. Viene utilizzato anche nell\u2019industria chimica, nel settore dei semiconduttori e, pi\u00f9 in generale, in tutti quei comparti produttivi in cui \u00e8 necessario produrre componenti di alta precisione destinati ad esempio alla produzione di orologi\/gioielli, alla tecnologia satellitare e altro ancora.<\/p>\n\n\n\n

Si tratta di un processo sicuro per lavorare ceramiche tecniche come il carburo di silicio, gli ossidi di alluminio, ecc. L’estrema durezza, la rigidit\u00e0 e l\u2019elevata resistenza al calore e agli agenti chimici che contraddistinguono questo tipo di materiali, oltre alla buona conducibilit\u00e0 termica, rendono la ceramica<\/strong> per uso tecnico particolarmente interessante in numerosi impieghi.<\/p>\n\n\n\n

I prodotti ceramici devono essere fabbricati in modo impeccabile<\/h3>\n\n\n\n

La lavorazione della ceramica <\/strong>per uso tecnico \u00e8 un procedimento piuttosto impegnativo e i prodotti realizzati devono inoltre essere fabbricati in modo impeccabile. Le crepe, le sfaldature e i danni al materiale porterebbero alla rottura del componente, in quanto la diffusione delle crepe non viene inibita come avviene invece nel caso di metalli. I pezzi devono anche essere prodotti con la massima precisione dimensionale.<\/p>\n\n\n\n

I processi di lavorazione tradizionali pi\u00f9 utilizzati come la lappatura<\/strong>, la levigatura <\/strong>e la rettifica <\/strong>consentono la scelta di una quantit\u00e0 limitata di componenti. Come se non bastasse, realizzare i contorni risulta comunque un\u2019operazione molto imprecisa. Per ovviare a tutti questi inconvenienti, Kern Microtechnik<\/strong> ha sviluppato una nuova modalit\u00e0 di taglio <\/strong>che sta ottenendo grandi riscontri.<\/p>\n\n\n

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\"Cassa
Cassa di orologio in ossido di zirconio completamente fresata su un centro di lavoro Kern Micro HD a cinque assi con utensili PCD. <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Con i sistemi di Kern Microtechnik stabilit\u00e0 di processo nella lavorazione della ceramica<\/h3>\n\n\n\n

Per rimuovere facilmente i trucioli generati dalla lavorazione delle ceramiche<\/strong> friabili, Kern Microtechnik<\/strong> impiega speciali frese con profili taglienti e geometricamente definiti.<\/p>\n\n\n\n

A entrare nel merito di questo particolare processo produttivo \u00e8 Alexander Stauder<\/strong>, direttore e ingegnere applicativo: \u201cCon questo processo riusciamo a raggiungere una qualit\u00e0 decisamente pi\u00f9 elevata e stabile, sia in termini di precisione di lavorazione<\/strong> sia di qualit\u00e0 superficiale<\/strong>. A seconda del tipo di ceramica <\/strong>utilizzata, \u00e8 possibile ottenere una rugosit\u00e0 Ra\/Sa dell’ordine di alcuni 10 nm e precisioni di lavorazione dell’ordine dei micrometri<\/strong>.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Spesso \u00e8 possibile ridurre in maniera significativa anche i tempi di lavorazione, sinonimo di una redditivit\u00e0 superiore. Esistono tuttavia delle restrizioni. Di norma, se le dimensioni dei pezzi da lavorare o i fori e le scanalature da realizzare sono elevate \u00e8 pi\u00f9 ragionevole utilizzare utensili di rettifica economici con i quali effettuare la prima asportazione che risulta essere quella pi\u00f9 massiccia.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Una volta eseguita, si passa alla finitura per la quale vengono utilizzati invece utensili di pregio che costano diverse centinaia di euro. Se la dimensione del pezzo da lavorare \u00e8 pi\u00f9 contenuta, il processo di taglio<\/strong> risulta pi\u00f9 efficiente e duttile.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Per entrambi i processi \u00e8 comunque importare utilizzare una macchina estremamente stabile e capace di raggiungere un\u2019elevata precisione. I requisiti fondamentali per svolgere una lavorazione in modalit\u00e0 \u201ctaglio duttile<\/strong>\u201d e una rettifica ad alta precisione sono l\u2019estrema stabilit\u00e0 e scorrevolezza del mandrino, l\u2019elevato regime di rotazione dello stesso e la resistenza durante la fase di asportazione della ceramica abrasiva<\/strong>.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Per questo tipo di lavorazione, dunque, il centro di lavoro a cinque assi Kern Micro HD<\/strong><\/a> di Kern Microtechnik<\/strong> \u00e8 risultato essere la scelta migliore<\/em>\u201d.<\/p>\n\n\n

\n
\"Con
Alexander Stauder, responsabile della tecnologia applicativa presso Kern Microtechnik. <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Taglio duttile: eseguire sia operazioni di rettifica a coordinate sia fresature<\/h3>\n\n\n\n

Grazie a un’intelligente disposizione degli assi, il centro di lavoro Kern Micro HD<\/strong> di Kern Microtechnik<\/strong> \u00e8 completamente protetto dalla polvere ceramica abrasiva<\/strong>. Ci\u00f2 che caratterizza questo tipo di macchina \u00e8 il particolare design e l\u2019esclusiva tecnica idrostatica a micro fessure, sinonimo di un\u2019elevata rigidit\u00e0. In combinazione con un mandrino con potenza 15 kW (cono HSK 40) e in grado di raggiungere un regime massimo di rotazione pari a 42.000 giri\/min, il centro di lavoro<\/strong> proposto da Kern Microtechnik<\/strong> risulta particolarmente preciso e in grado di assicurare una rimozione ottimale del materiale.<\/p>\n\n\n\n

Kern Micro HD<\/strong> di Kern Microtechnik<\/strong> pu\u00f2 eseguire sia operazioni di rettifica <\/strong>a coordinate sia operazioni di fresatura <\/strong>in modalit\u00e0 taglio duttile. All’occorrenza, \u00e8 possibile svolgere prima la rettifica <\/strong>e successivamente la finitura senza dover ricorrere all\u2019utilizzo di morsetti. In questo modo viene risparmiato tempo prezioso e garantita una precisione superiore.<\/p>\n\n\n\n

Secondo Alexander Stauder<\/strong>, anche altri fattori sono per\u00f2 decisivi da un punto di vista pratico. Oltre a poter utilizzare un centro di fresatura a cinque assi<\/strong> affidabile e performante come Kern Micro HD<\/strong>, la comunicazione tra tutti i collaboratori \u00e8 infatti in cima alla lista delle priorit\u00e0: \u201cNessuno conosce il prodotto ceramico <\/strong>da realizzare e i suoi requisiti meglio del nostro cliente, che spesso \u00e8 anche lo sviluppatore. In compenso, nessuno conosce la macchina come noi che ci occupiamo della tecnologia applicativa e di produzione per conto terzi. Si tratta di due know-how che devono interagire tra loro, in modo da ottenere i risultati desiderati\u201d.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Questo \u00e8 il criterio adottato nei primi progetti che sono stati implementati con successo nella sede di Murnau. Le proporzioni con cui si utilizza la rettifica <\/strong>e la fresatura <\/strong>duttile possono essere molto diverse tra loro, perch\u00e9 ad esempio i componenti e i processi di lavorazione nell’industria dell’orologeria e della gioielleria sono sempre di dimensioni ridotte e si ricorre spesso alla fresatura.<\/p>\n\n\n

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\"Taglio
Policristalli di ossido di zirconio tetragonale e ittrio (Y-TZP) con pressatura isostatica a caldo (HIP). Si tratta di una ceramica di zirconio (ZrO2) completamente stabilizzata con ittrio (Y2O3). \n\n<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Determinato il perfetto spessore medio del truciolo<\/h3>\n\n\n\n

Kern Microtechnik<\/strong> ha prodotto per commissione diversi componenti in ceramica <\/strong>destinati al campo dell\u2019analitica (in precedenza, venivano realizzati da un altro produttore per conto di terzi mediante rettifica). Ricorda Alexander Stauder<\/strong>: \u201cCome ci ha riferito il cliente, uno dei problemi principali era che le piccole imprecisioni e le sottili fratture dei bordi dei singoli pezzi portavano a ripetuti cedimenti del componente. Con la produzione su commessa effettuata con il nuovo processo produttivo adottato presso il nostro stabilimento di Murnau, siamo riusciti a eliminare completamente la percentuale di scarti\u201d<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Oggi tutte le otto fasi della produzione, dalla polvere fino al pezzo finito, vengono eseguite da un\u2019unica azienda. Le ultime due fasi della lavorazione vengono realizzate su un centro di lavoro Kern Micro HD<\/strong> di Kern Microtechnik<\/strong>. Allo stesso modo, le prime asportazioni vengono effettuate su un centro di lavoro<\/strong> Kern Micro HD<\/strong> tramite operazioni di rettifica a coordinate<\/strong> con utensili da rettifica. Successivamente, si passa alla finitura adottando la modalit\u00e0 di fresatura <\/strong>duttile, fondamentale per una buona riuscita. Nel corso di test approfonditi, il team di Kern Microtechnik<\/strong> ha collaborato con il cliente in modo da determinare il perfetto spessore medio del truciolo necessario per permettere al truciolo ceramico di scorrere in modo pulito. \u201cLa ridotta durata del processo deve essere rispettata in modo rigoroso, – spiega Alexander Stauder<\/strong> – altrimenti la qualit\u00e0 del pezzo ne risentirebbe e si genererebbe un\u2019elevata usura da parte degli utensili pi\u00f9 costosi\u201d<\/em>.<\/p>\n\n\n

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\"Determinato
Utensile PCD completo di 6C-Tools con diametro 6 mm, raggio d\u2019angolo e 52 lamine a laser adatto per lavorare la ceramica con modalit\u00e0 di taglio duttile. <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Lavorazione automatica 24\/7, in serie e senza scarti<\/h3>\n\n\n\n

Una volta determinati i parametri di processo pi\u00f9 appropriati per la lavorazione del materiale ceramico<\/strong> per uso tecnico, lo scopo da perseguire era quello di riuscire a garantire una stabilit\u00e0 di processo del 100%, obiettivo che il centro di lavoro Kern Micro HD<\/strong> di Kern Microtechnik<\/strong> in attivit\u00e0 presso la sede di Murnau ha perfettamente raggiunto. Con questa commessa, che \u00e8 iniziata pi\u00f9 di un anno fa, oggi vengono realizzati componenti in ossido-ceramica lavorati in modo completamente automatico 24\/7, in serie, senza scarti e con una precisione di lavorazione inferiore ai 2 \u00b5m.<\/p>\n\n\n\n

Oggi Kern Microtechnik<\/strong> utilizza una particolare gamma di utensili progettati e realizzati espressamente per la fresatura <\/strong>con taglio duttile. Nel frattempo, molti produttori si sono occupati del processo di lavorazione della ceramica<\/strong> tanto che oggi esistono numerosi utensili destinati a questo specifico impiego.<\/p>\n\n\n

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\"Lavorazione
Esempio di un pezzo campione realizzato in ossido di zirconio e prodotto interamente mediante operazioni di foratura e fresatura con utensili in PCD e con il processo di taglio duttile. <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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