Reparto di produzione di FISCHER AG, leader mondiale nella progettazione, sviluppo, produzione, vendita e assistenza di sistemi rotativi ad alta velocità, attrezzato con la rettificatrice STUDER S41.
Grazie alla innovativa tecnologia di ravvivatura a elettroerosione integrata WireDress® di STUDER si aprono possibilità completamente nuove nella rettifica con mole CBN e diamantate con agglomerante metallico. Il caso FISCHER AG.
di Leo Castelli
Alfred Mair, Direttore Tecnologie per la rettificatura di FISCHER (www.fischerspindle.ch), azienda ubicata a Herzogenbuchsee, in Svizzera, si è trovato di fronte a una sfida avvincente: obiettivo aumentare la produttività, ma anche riuscire a rettificare materiali particolari come il titanio e materiali duri e difficilmente truciolabili. Senza trascurare che i clienti richiedevano requisiti di qualità sempre maggiori.
Una rettificatrice tradizionale non risolveva il problema. Come procedere dunque? La soluzione era più vicina di quanto lui pensasse: a soli 60 km, presso la STUDER di Steffisburg (www.studer.com). Qui viene prodotta la rettificatrice cilindrica universale CNC S41. Sovradimensionata per pezzi di grandi dimensioni, dispone di una distanza tra le punte di 1.000/1.600 mm e di altezze delle punte di 225/275 mm. Dotata di azionamenti lineari diretti, è in grado di lavorare con estrema precisione pezzi fino a un peso massimo di 250 kg. Naturalmente, la S41 lavora con altrettanta efficienza pezzi di piccole e medie dimensioni.
Ma per FISCHER, il “cuore” della produzione è il sistema di ravvivatura WireDress® completamente integrato: “ci ripromettevamo così di utilizzare mole con agglomerante metallico per ottenere una qualità eccellente, misurabile e riproducibile, aumentare la produttività, offrire possibilità d’impiego universale, garantire un’alta sicurezza dei processi e ridurre i costi degli utensili”, spiega Mair, descrivendo quanto ci si aspettava dalla macchina.
La rettificatrice STUDER S41 con mandrino portamola/motomandrino. Il mandrino è un prodotto di FISCHER AG.
OLTRE LE ASPETTATIVE
STUDER ha configurato la S41 con WireDress®, tenendo conto anche di altre esigenze di FISCHER AG. La macchina è stata quindi dotata di uno speciale motomandrino ad alta velocità per la rettifica esterna, un innovativo prodotto di FISCHER AG con sviluppo assiale particolarmente ridotto. Inoltre, grazie all’estremità posteriore del mandrino smussata esternamente, per la prima volta è possibile eseguire la rettifica con un angolo di orientamento negativo, in particolare nella lavorazione di spallamenti con mandrino inclinato.
La S41 dispone inoltre di un magazzino completamente automatico dei pezzi e di un sistema di movimentazione indipendente che garantisce la lavorazione in serie completamente automatica dei delicati componenti di precisione. Le conclusioni di Meir dopo il primo periodo d’uso della macchina? “Sono senza parole. Rettificare da tre a cinque volte più velocemente rispetto alla tecnologia convenzionale, con assoluta riproducibilità e tolleranze inferiori a 1 µm! Non ho mai visto niente del genere! Sono impressionato”.
Da sinistra a destra: Michael Klotz, Direttore di progetto Sviluppo in STUDER, Alfred Mair, Direttore Tecnologie di rettifica in FISCHER AG, Emine Elezi, Direttrice Marketing di FISCHER AG, Philippe Schmider, Addetto Vendite di STUDER.
IL SEGRETO NELLA TECNICA DI RAVVIVATURA
Come funziona questa tecnologia di ravvivatura? “È noto che le mole con agglomerante metallico hanno una durata e una stabilità di forma molto maggiori nella lavorazione di pezzi difficilmente truciolabili edoffrono in ultima analisi una maggiore produttività. Un aspetto problematico è rappresentato dal fatto che, con i procedimenti convenzionali, gli agglomeranti metallici sono ravvivabili limitatamente sulla macchina. Si produce inoltre un’elevata usura del ravvivatore, associata a bassa efficienza di taglio. Non sono quindi adatti se si richiede una qualità di lavorazione elevata e costante e una ravvivatura semplice. Questa è la ragione per cui l’agglomerante ‘migliore’, quello metallico, viene utilizzato solo di rado”, spiega Michael Klotz, Direttore di progetto Sviluppo di Fritz Studer AG.
È per tale ragione che STUDER ha sviluppato, insieme ai propri partner tecnologici, la tecnologia di ravvivatura WireDress® integrata nella macchina. La ravvivatura si svolge in questo caso a piena velocità di rettifica della mola. A differenza di quanto accade con la ravvivatura EDM tradizionale, meccanica o esterna, la ravvivatura con WireDress® si svolge mediante erosione a filo modificata nella rettificatrice, utilizzando l’olio di rettifica come dielettrico. Il processo di ravvivatura avviene senza contatto meccanico e senza usura. Il processo non consiste nella ravvivatura dei grani abrasivi, ma nell’asportazione dell’agglomerante metallico. Secondo la geometria del grano abrasivo, questo semplicemente fuoriesce o mantiene inalterata l’abrasività. La mola presenta quindi un’accentuata sporgenza dei grani per la massima capacità di taglio, con basse forze di rettifica e ridotta tendenza al danno termico.
Grazie a WireDress® è ora possibile sfruttare tutti i vantaggi dell’agglomerante metallico. Ottimizzando la stabilità di forma dell’agglomerante è possibile ravvivare praticamente tutti i profili con precisione e tolleranze nell’ordine di micron. Si possono inoltre mantenere lunghi intervalli di ravvivatura. Un ulteriore vantaggio: ora è possibile lavorare con precisione anche le geometrie più piccole e complesse che, fino ad oggi, non potevano essere lavorate o comportavano alti costi di produzione. È possibile realizzare aumenti di produttività di almeno il 30% rispetto alla rettifica con utensili ad agglomerante ceramico, e ancor più rispetto agli agglomeranti resinoidi. Con una mola con agglomerante metallico sinterizzato si può spingersi oltre il limite ravvivando la mola ripetutamente sulla macchina; con mole in lega galvanica questo è possibile solo una volta. “Estendere questi limiti senza timore: anche in questo modo si ottiene una maggiore economicità”, aggiunge Klotz.
PIÙ FATTORI DI SUCCESSO
“Se si punta sulla tecnologia giusta, anche la sicurezza dei processi è certa. Per ottenere questi risultati di rettifica, in passato si doveva procedere per tentativi, con grande dispendio di tempo. Oggi la stabilità del processo è garantita. Un ulteriore vantaggio è quello di potere calcolare i costi in modo più chiaro”, spiega ancora Mair. Egli sa anche che la tecnologia necessaria non si esaurisce nella macchina. Quali altri fattori contribuiscono a ottenere una riproducibilità con scarto assoluto inferiore a 1 µm? “Un ambiente completamente climatizzato che garantisce anche la stabilità termica dei nostri mandrini, il tooling adatto, una tecnologia di misurazione avanzata, un raffreddamento ottimizzato e naturalmente personale molto qualificato e motivato”, aggiunge Mair.
L’investimento di FISCHER AG nella S41 con tecnologia WireDress® si è ripagato. Con alcuni materiali, l’aumento di produttività è stato addirittura del 70%. “Ne sono convinto”, conclude Mair. “Se la conoscenza di questa tecnologia si diffonderà nel settore, STUDER sarà sommersa dagli ordini”. Un ulteriore vantaggio dovrebbe interessare soprattutto ingegneri e progettisti: è possibile ravvivare non solo mole lineari, ma anche profili molto fini, cosa fino ad oggi impossibile per le mole con agglomerante metallico. Ciò apre possibilità di progettazione e orizzonti completamente nuovi per gli ingegneri. ©tecnelab
La rettificatrice STUDER S41 con dispositivo di ravvivatura WireDress®.
