Lo specialista svizzero Eichenberger Gewinde di viti filettate ha obiettivi chiari e ben definiti: la rullatura di viti filettate e la fabbricazione di madreviti (vite e chiocciola).
Il variegato mondo della tecnologia degli azionamenti è in continua evoluzione e crescita ed è soggetto a costanti sfide. Questo vale anche per le viti a ricircolo di sfere e scorrevoli Eichenberger Gewinde, società svizzera con sede a Burg.
di Ursula Schaedeli
La necessità di risolvere compiti pratici è permanente. Le opportunità che si riscontrano vengono colte e messe in pratica da Eichenberger Gewinde AG e questo assicura alla Casa svizzera l’opportunità di consolidare la propria leadership nel campo delle viti filettate rullate su misura, nella nicchia della tecnica di movimentazione in continuo aggiornamento. Lo specialista svizzero di viti filettate ha infatti obiettivi chiari e ben definiti: la rullatura di viti filettate e la fabbricazione di madreviti (vite e chiocciola). L’impiego dei più moderni metodi di produzione e lo sviluppo di nuove dimensioni consentono a Eichenberger di supportare il cliente nella “sua” innovazione.
Oggi, velocità, resistenza alle sollecitazioni, precisione e massima durata di vita si incontrano in soluzioni di dimensioni più piccole, compatte, adattabili, robuste, sicure ed economiche. Queste caratteristiche di qualità interagiscono a loro volta con l’efficienza in termini di consumo energetico e risorse. Oggigiorno, il componente meccanico ideale deve tenere conto dei più elevati requisiti prestazionali e dovrebbe tendere a costare sempre meno, indipendentemente dal fatto che si tratti di applicazioni o impieghi nei settori automazione, costruzione di veicoli, industria meccanica, elettronica, medicale, tessile, grafica e delle costruzioni.
SEMPRE VICINI AL CLIENTE
Lo specialista in filettature svizzero ritiene la vicinanza al cliente e il dialogo orientato agli obiettivi con i partner i presupposti fondamentali per soluzioni personalizzate sofisticate. Una profonda comprensione del prodotto che necessita all’utente è fondamentale per il successo, fattore, questo, che deve essere combinato a un patrimonio di esperienze e un elevato livello di consapevolezza della qualità, affinché le innovazioni possano essere realizzate con indiscutibili vantaggi.
Grazie a un sistema di accoppiamento nuovo e rivoluzionario, lo specialista in filettature svizzero è riuscito a sviluppare uno degli elementi costruttivi determinante per questa versione automatizzata e avveniristica e a trasferirlo da una produzione individuale a quella in serie. Questo sistema di accoppiamento, con vite a ricircolo di sfere rullata a freddo di diametro 12 mm, ha riscosso un successo strepitoso tra gli esperti. I contorni esterni hanno praticamente determinato la configurazione interna della vite a ricircolo di sfere. Una delle sfide significative è stata quella di trovare la soluzione perfetta per le condizioni di spazio assolutamente ridotte, pur tenendo conto di tutte le altre esigenze in conformità con le specifiche tecniche. L’unità completa della vite a ricircolo di sfere doveva infatti essere dimensionata riducendone le quote.
Quando sviluppo, produzione e assicurazione qualità provengono e sono garantite da un’unica fonte, la flessibilità nel processo produttivo o nella creazione di prototipi, nonché negli utensili per rullatura di organi filettati, è notevolmente elevata: è quanto assicura Eichenberger Gewinde. Grazie a questi fattori e a un parco macchine moderno è infatti possibile per la società svizzera garantire una produzione flessibile e competitiva anche per processi ad alto costo.
Il processo di accoppiamento adattato in maniera pulita richiede il massimo in termini di dinamica. Per una corsa di 50 mm, ad esempio, è richiesto un carico da 0 a 2.000 N entro 20 ms. La vite a ricircolo di sfere tipo Carry è in grado di far fronte senza problemi a questi requisiti pregnanti tra forze dinamiche e grandezze di movimento. La formatura a freddo, nel contesto di un processo produttivo senza asportazione di trucioli, produce una geometria del profilo precisa e la rullatura della filettatura si traduce in un’elevata qualità della finitura superficiale. I valori di rugosità estremamente bassi sui fianchi dei filetti (≤Rz 1,0) incidono in maniera positiva sulla resistenza, sulle doti di scorrimento e, quindi, sulla durata.
Al fine di una ricerca della qualità funzionale anche alla competitività dei clienti, Eichenberger Gewinde adotta nei propri reparti strumenti di prova e collaudo per eseguire test affidabili e assicurare la qualità.
COSA SI NASCONDE DIETRO LE DOTI DI QUALITÀ?
Ciò che “suona” così semplice nel nuovo sistema di accoppiamento descritto ha richiesto nella realtà un grande impegno: ben sei anni di ricerca e sviluppo in relazione a dinamica e lubrificazione. Un fattore impegnativo e difficile è risultato il garantire una lubrificazione a vita. Nel caso in esame, sono previste alternanze di carico altamente dinamiche, a sette cifre, fino a 5.800 giri/min. L’impressionante rendimento della vite a ricircolo di sfere Carry, pari a oltre il 90% per tutta la durata di vita, ha richiesto prove approfondite. Durata che, in alcuni casi, è stata estesa oltre i sei mesi. Solo i test di lubrificazione utili a raggiungere la durata di vita richiesta hanno superato i due anni di prove.
Tenendo conto del capitolato del cliente e delle richieste in esso incluse, per questa speciale vite a ricircolo di sfere dell’innovativo sistema di accoppiamento, il team di lavoro ha sviluppato una procedura di prove a misura delle esigenze del cliente. Nella pratica, infatti, dopo avere eseguito le prove, sole se l’intera unità avesse interagito in maniera ottimale (asta filettata, dado, sfere, lubrificazione) sarebbe stato possibile soddisfare le esigenti richieste del cliente. A causa delle strette tolleranze in termini di coppia, gioco assiale e concentricità, i controlli al 100% delle viti filettate, completamente assemblate, sono state effettuati su un banco di prova speciale. L’unità della vite a ricircolo di sfere, con la speciale “realtà interna del dado”, è stata contrassegnata al laser. Tramite il codice Data Matrix così registrato, è stato poi possibile tracciare 1:1 il contenuto del collaudo finale.
ASSICURARE LA GIUSTA QUALITÀ
L’assicurazione di qualità è un aspetto dal quale dipende in larga misura il successo sostenibile di un’azienda. Di conseguenza è importante non solo mantenere la qualità a un livello costante, ma, idealmente, migliorarla costantemente, adattandola alle condizioni e alle esigenze in continua evoluzione. Per vincere questa ulteriore sfida, è necessario un lavoro di sviluppo attivo e continuo nel contesto del processo di creazione di valore aggiunto. Ed è in tale contesto che i sistemi di prova e collaudo ad alta tecnologia presenti negli stabilimenti Eichenberger Gewinde diventano strumenti indispensabili in numerose fasi della catena di processo.
TEST DI CONFRONTO DELL’USURA
Il reparto Ricerca e Sviluppo di Eichenberger esegue in continuo test per confrontare geometrie, sistemi di lubrificazione e diversi altri componenti delle soluzioni prodotte. Un banco di prova speciale per il confronto dell’usura viene ad esempio caricato con un peso e testato con un carico continuo su un lato solo. Le accelerazioni e decelerazioni, nonché velocità e corsa, possono essere programmate tramite parametri predefinibili. Il banco consente di stabilire, ad esempio, come si comporta il film di lubrificante sulla vite a ricircolo di sfere durante un’applicazione rapida od oscillante, nonché di osservare e valutare la degradazione del grasso e la sua contaminazione. Come reagiscono le caratteristiche tribologiche dei vari lubrificanti posti a confronto? La temperatura cambia a causa dei segni provocati dall’usura? il rumore muta? A partire da quale momento si verifica la deformazione del profilo? Le analisi effettuate sui guasti permanenti permettono di accumulare esperienza e conoscenze utili per la progettualità. È in questo modo che si scoprono combinazioni esemplari di asta filettata, dado, sfere e lubrificante idonee a soddisfare i requisiti richiesti. L’imponente sistema di prove e collaudi presente in Eichenbercher è diventato indispensabile per il reparto Ricerca e Sviluppo e consente di sperimentare, senza contestazioni, milioni di cicli con un’unica prova. Come accennato, le conoscenze che ne derivano sono estremamente preziose.
I sistemi di collaudo a fine linea (End of Line, EoL), adottati da Eichenberger Gewinde, sono utilizzati per prove e controlli conclusivi, al fine di garantire al 100% la funzionalità delle viti a ricircolo di sfere o scorrevoli completamente assemblate.
PROVA DI FINE LINEA
La qualità è un parametro che si rivela nella corrispondenza tra i valori effettivi e quelli nominali. I sistemi di collaudo a fine linea (End of Line, EoL), adottati da Eichenberger, vengono utilizzati per le prove e i controlli conclusivi, al fine di garantire al 100% la funzionalità delle viti a ricircolo di sfere o scorrevoli completamente assemblate.
Su archi temporali brevi, vengono simulati stati di funzionamento semplificati. Si misura la coppia e il gioco assiale degli azionamenti completi e il comportamento di scorrimento viene testato nel rispetto delle tolleranze predefinite. Un software speciale valuta i segnali di misura e li confronta con i valori nominali ed effettivi precedentemente programmati per viti filettate perfette. La decisione in merito alla prova da eseguire viene presa sulla base dei valori misurati e rilevati. Il riferimento ai dati è infine applicato sulla vite a ricircolo di sfere o scorrevole tramite marcatura laser permanente, sotto forma di codice Data Matrix. Grazie a tale codice 2D, è possibile tracciare in maniera trasparente l’origine e i valori memorizzati su ogni componente prodotto.
MISURAZIONI SPECIFICHE PER I CLIENTI
Sulla base del know-how acquisito nel corso di decenni, Eichenberger Gewinde sviluppa soluzioni di prova e collaudo moderne e altamente dinamiche, finalizzate ai più recenti sviluppi della propria gamma prodotti o per applicazioni specifiche dei clienti. Test e analisi adattati ai rispettivi progetti e alle specifiche viti filettate sono essenziali per il lavoro di Ricerca e Sviluppo dei costruttori.
Allo stesso tempo, è anche possibile effettuare un controllo di qualità interno della produzione. I complessi banchi di prova per test specifici richiesti dal cliente e funzionali a sviluppi futuri possono essere caricati su uno o entrambi lati, simulando le condizioni operative reali qui riprodotte. Le funzioni richieste vengono eseguite tramite parametri liberamente programmabili. Le grandezze di prova meccaniche, quali forza, coppia, concentricità e gioco assiale, vengono osservate e registrate, dando vita a significativi protocolli operativi; il rendimento viene continuamente calcolato; vengono registrati anche eventuali rumori e misurati e annotati anche il comportamento della lubrificazione e l’andamento della temperatura. Nella pratica i sistemi di prova e collaudo di Eichenbergher Gewinde sono una combinazione unica di meccanica, sensoristica, comando e software finalizzata a garantire l’affidabilità dei prodotti e del processo.
Cosa aggiungere? La sfida per un produttore che opera in un paese con prezzi tradizionalmente alti come la Svizzera è quella di saper sviluppare un prodotto competitivo, di elevato valore tecnico e in sintonia con le esigenze del mercato. Quanto detto non richiede solo conoscenze tecnologiche, ricerca e sviluppo, ma la padronanza di processi produttivi efficienti mirati a ottenere un vantaggio competitivo per l’utente. Quando l’inventore del prodotto è, al tempo stesso, il suo produttore più efficiente, soprattutto se ubicato in Svizzera, significa che ci si sta muovendo nella giusta direzione. ©TECNeLaB
L’assicurazione di qualità è un aspetto dal quale dipende in larga misura il successo sostenibile di un’azienda.