Esempio di cursore prodotto da Domin per le sue servovalvole.
Domin rivoluziona la produzione di componenti idraulici combinando la stampa 3D con la precisione l’affidabilità della rettifica cilindrica universale S33 di STUDER.
di Luca Ferrante
All’interno del Domin Technology Centre (DTC) alle porte di Bristol, in Inghilterra, l’aria ha l’odore inconfondibile dell’innovazione. L’atmosfera è carica di energia positiva, perché qui si disegna il futuro del controllo del movimento. Nei capannoni luminosi e ordinati sono all’opera sistemi di stampa 3D all’avanguardia, macchine EDM e fresatrici e, da poco, anche una rettificatrice cilindrica in tondo, una S33 di STUDER. Si tratta di strumenti per professionisti di talento, accomunati da una sola missione: risvegliare un intero settore dal suo letargo tecnologico. Con i suoi 85 dipendenti altamente qualificati, Domin è una delle aziende più innovative del Regno Unito.
L’idraulica è la tecnologia che consente di controllare con precisione la forza dei fluidi sotto pressione e di spostare anche carichi più pesanti con apparente facilità. I sistemi idraulici sono diventati una parte indispensabile del nostro mondo moderno, che si tratti di escavatori che sollevano carichi di tonnellate nei cantieri, di un aereo che estende il carrello di atterraggio o di automobili che eseguono comandi di frenata in frazioni di secondo. Ma è anche vero che, rispetto ad altri settori industriali, dagli anni Cinquanta a oggi ci sono state relativamente poche innovazioni e progressi in questo campo.
La rettificatrice cilindrica universale S33 a controllo numerico di STUDER installata nel Domin Technology Centre di Bristol, in Regno Unito.
PROGRESSO NEL SEGNO DELL’HI-TECH
“L’idraulica tradizionale è incredibilmente potente, ma anche notoriamente inefficiente. I sistemi convenzionali possono disperdere fino al 70% della loro energia in ingresso”, spiega Cameron Adams, Manufacturing Engineering Manager di Domin. Lui e il suo team si sono quindi prefissati l’obiettivo di portare questa tecnologia chiave in quasi tutte le industrie moderne nella prossima era, in modo da ottenere di più con meno. Domin intende raggiungere questo obiettivo con i suoi prodotti principali: una servovalvola estremamente reattiva e pompe ultracompatte ad alte prestazioni.
L’azienda sfrutta la libertà di progettazione offerta dalla stampa 3D in metallo per produrre componenti innovativi con strutture interne complesse e ottimizzate dal punto di vista del flusso. Tali strutture complesse dei canali delle valvole sarebbero impensabili con la produzione convenzionale. I risultati sono sistemi idraulici controllabili digitalmente che consentono guadagni di efficienza fino al 90% rispetto alle soluzioni convenzionali. Per esempio, una singola valvola moderna di Domin riduce i costi di esercizio di circa 400 dollari all’anno, il che si traduce in notevoli risparmi per i sistemi di grandi dimensioni. I clienti di Domin operano in settori come l’aerospaziale, l’automobilistico, quello degli sport motoristici, la produzione industriale, la robotica, la navigazione e l’energia.
Cameron Adams, Manufacturing Engineering Manager di Domin.
UN PROBLEMA DI SCALABILITÀ
Domin produce con la stampa 3D i propri prodotti in acciaio Maraging, estremamente duro, durevole e inossidabile, anticorrrosivo, non soggetto a corrosione. Dopo il processo additivo segue la finitura delle superfici e delle geometrie di precisione, il cosiddetto edge matching. In questa fase, i bordi di controllo dei cursori devono essere allineati alle finestre dell’alloggiamento delle valvole con una precisione di pochi micron. Questa corrispondenza è fondamentale per le prestazioni complessive.
Finora Domin ha eseguito l’edge matching mediante elettroerosione a filo (EDM). “Il problema per noi”, riassume Adams, “è che l’elettroerosione a filo è un processo molto lento che ci pone seri problemi di scalabilità per far fronte alla crescita della nostra produzione”. Per questo serviva una macchina che garantisse in modo affidabile la massima precisione e offrisse la flessibilità di combinare diverse lavorazioni. Dopo un’attenta valutazione, la scelta è caduta sulla rettificatrice cilindrica universale CNC S33 di STUDER.
PRECISIONE OLTRE LE ASPETTATIVE
Ora Domin utilizza la S33 per la rettifica ad alta precisione dei diametri e dei bordi di controllo sottili delle valvole a cursori, per prodotti chiave come le valvole delle serie S4 Pro, S6 Pro e S10 Pro. In questo caso, i requisiti di precisione sono estremamente elevati. Per esempio, la valvola S6 Pro richiede una tolleranza del diametro di solo tre micron, un valore venti volte inferiore al diametro di un capello umano. “La precisione e l’affidabilità della macchina STUDER hanno superato le nostre aspettative. Durante il collaudo, grazie alla misurazione in-process, la deviazione su 50 componenti era di soli 0,0006 mm”, commenta Adams.
Ciò è possibile grazie alle più moderne tecnologie di rettifica e ai componenti di alta qualità con cui il produttore svizzero, che vanta oltre 113 anni di tradizione nel settore, equipaggia le sue rettificatrici cilindriche. La S33 dispone della rivoluzionaria architettura hardware e software C.O.R.E., il cui ampio schermo touchscreen non solo garantisce un funzionamento intuitivo, ma anche una visualizzazione intelligente dei dati di produzione rilevanti. È inoltre equipaggiata con mandrini di rettifica a motore a frequenza controllata, per la rettifica esterna e interna, e con un basamento in Granitan® S103 Mineralguss, per la necessaria stabilità termica e lo smorzamento delle vibrazioni.
Cameron Adams e Julian Connors, ingegnere dell’assistenza STUDER, durante la messa in funzione della rettificatrice S33.
CINQUE MINUTI ANZICHÉ UN’ORA
La S33 ha quindi consentito a Domin di aumentare il livello di produzione. Grazie alle tolleranze estremamente ridotte, gli specialisti dell’idraulica possono ora produrre in serie i cursori e i blocchi valvola come componenti completamente intercambiabili. Non è più necessario l’abbinamento manuale dei componenti, come avveniva in precedenza. Il vantaggio tecnologico decisivo della S33 per Domin è stata la sua configurazione con due mole. “La possibilità di effettuare la rettifica sia sui diametri che sullo spallamento delle valvole in un’unica macchina è per noi un punto di svolta”, afferma Adams, che spiega: “Sappiamo che in questo tipo di lavorazioni il rischio di errori è sempre dietro l’angolo. Per ridurlo, abbiamo progettato il processo in modo tale da non richiedere il cambio della mola o il movimento della contropunta. Questo approccio non solo riduce i tempi di attrezzaggio, ma anche i costi degli errori che tipicamente ne derivano. Inoltre, il passaggio dall’EDM alla rettifica in tondo sulla S33 per la valvola S6 Pro ha portato a un notevole miglioramento dell’efficienza: il tempo di lavorazione è stato ridotto da quasi un’ora a soli cinque minuti”.
FOCUS: TANTI VANTAGGI SU UNA SOLA MACCHINA
La rettificatrice S33 di Fritz STUDER offre numerosi vantaggi:
- massima precisione e sicurezza di processo grazie alla perfetta interazione tra hardware e software;
- tempi di lavorazione ridotti grazie alla lavorazione completa;
- funzionamento intuitivo e funzioni intelligenti con il C.O.R.E. OS e StuderPictogramming;
- facilità di automatizzazione grazie alle interfacce standardizzate per caricatori e unità periferiche, apparecchi periferici.
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La STUDER S33 durante la rettifica di un cursore per servovalvole Domin.
