Poggipolini s.r.l. costruisce pezzi in titanio estremamente complessi.
Un’azienda italiana è stata la prima al mondo a proporre viti e bulloni in titanio per moto e auto. Oggi è impegnata su questo metallo anche nel settore aeronautico, dove pezzi estremamente complessi devono essere costruiti con precisione e accuratezza. Servono macchine utensili che garantiscano con affidabilità queste caratteristiche. Il connubio INDEX-Poggipolini.
di Giancarlo Giannangeli
Poggipolini Group (www.poggipolini.it) a S.Lazzaro di Savena, alle porte di Bologna, è azienda nota per la sua capacità di soddisfare le più complesse esigenze di una clientela sofisticata nei settori automobilistico, medicale, nautico e aerospaziale. Oggi quest’ultimo ha preso il sopravvento; si è sviluppato a tal punto che oltre il 50% del fatturato è realizzato in questo campo. Tutto iniziò quarant’anni fa con i bulloni artigianalmente fabbricati in titanio per le moto da gara; oggi le competenze che l’impresa bolognese può vantare nella lavorazione di prodotti tecnicamente evoluti e molto sofisticati in titanio la pongono in primo piano ovunque ci sia da costruire componenti in questo metallo, ancora relativamente poco conosciuto. Una straordinaria qualità li contraddistingue, come straordinarie sono le precisioni e le tolleranze che i clienti richiedono.
Da barra di titanio ogni componente viene scavato dal pieno.
ALTA RESISTENZA E PESO DIMEZZATO
La considerazione di base è sempre la riduzione del peso, l’aumento delle prestazioni in assoluta sicurezza, la resistenza eccellente. Ciò vale per esempio in un mezzo da competizione, in cui 1 kg di peso in meno conta più dei cavalli di potenza; un motore in cui si faccia largo uso di titanio può offrire una potenza maggiore in un ingombro inferiore, rispetto al motore tradizionale. I componenti vengono lavorati dal pieno e non è raro che da un blocco di 10-12 kg si ottenga un pezzo da 1 kg o poco più; è il caso del mozzo ruota, ma sono molte le lavorazioni in cui la maggior parte del peso va via in truciolo. Stefano Poggipolini, presidente e amministratore delegato, aggiunge: “La novità degli ultimi anni è che abbiamo sviluppato nostri prodotti; si tratta di progetti che varie marche automobilistiche stanno adottando per i propri modelli di gamma alta. Presso un’importante azienda abbiamo dimostrato che sostituendo circa 700 viti (tra motore e telaio) si sarebbero risparmiati ben 23 kg di peso: sono rimasti letteralmente impressionati. Soprattutto perché la riduzione è immediata, senza necessità di costose e lunghe modifiche progettuali. Da queste considerazioni sono nate tante altre nostre proposte tecniche e ora stiamo lavorando nel campo delle sospensioni con progetti che consentiranno di aprire orizzonti totalmente nuovi”. Non solo viti e bulloni, quindi: un’altra novità mondiale è il roll-bar in titanio adottato di serie su una vettura Abarth. Pesa 18 kg in meno e ha una maggiore robustezza; offre anche vantaggi sul baricentro della vettura. Una marchio estero, per la prima volta al mondo, utilizza paratie e cofano in titanio per una migliore dissipazione del calore nell’angusto vano motore: gli studi di fattibilità sono di Poggipolini.
Il centro di tornitura e fresatura INDEX R300 offre due sistemi a 5 assi in un’unica macchina.
DALLE MOTO AGLI AEREI
L’imperativo di ridurre i pesi in aeronautica è ancora più categorico, perché si ottiene un aumento della portanza e la possibilità di imbarcare maggiori carichi. Il maggior costo dei metalli speciali utilizzati viene rapidamente ammortizzato dalle aumentate prestazioni in esercizio: “Già costruivamo tutta la parte idraulica degli elicotteri Agusta. In questi ultimi anni abbiamo ottenuto tutte le qualifiche più importanti necessarie in campo aeronautico; questo ci ha aperto le porte verso qualsiasi committente al mondo, un mercato davvero foriero di grandi opportunità. Durante un’importante manifestazione internazionale abbiamo presentato i nostri prodotti in titanio ed è stato un successo straordinario. Anche in questo caso il nostro vantaggio è l’essere propositivi, e sono numerosi e prestigiosi pure in campo aeronautico i marchi internazionali che hanno accolto con entusiasmo le nostre proposte. Siamo già impegnati in numerosi progetti innovativi che riguardano turbine, scatole di turbine e altri componenti. Si tratta sempre di pezzi estremamente complessi. Da barra di titanio ogni componente viene scavato dal pieno. Un esempio sono i rotori principale e secondario di un elicottero con tutti i fori, gli alloggiamenti e complessità di superfici; i pezzi devono accoppiarsi con precisione micrometrica”.
In queste lavorazioni speciali la bravura dei tecnici e degli specialisti di Poggipolini viene esaltata dalla precisione e dalla affidabilità delle macchine utensili in officina. Qui un fornitore d’eccellenza è sempre stato INDEX (www.index-werke.de): “Si è dimostrato un costruttore capace di fabbricare macchine utensili che a distanza di quasi vent’anni riescono tranquillamente a mantenere la precisione d’origine. Non ci sarebbe alcun bisogno di sostituirle… Per esempio, non soffrono per variazioni di temperatura. Si capisce che il loro progetto è molto accurato, perché l’inevitabile dilatazione viene automaticamente e perfettamente compensata: altre macchine utilizzate non erano capaci di queste prestazioni”.
In officina sono numerose le unità INDEX, distribuite in Italia da Synergon (www.synergon.it) al lavoro da anni. Ma ultimamente il costruttore tedesco ha presentato nuovi modelli dalle caratteristiche davvero notevoli che non potevano essere ignorate. Il nuovo centro di tornitura e fresatura INDEX R300 è l’aggiunta più recente alla serie RatioLine; si tratta di una nuova versione molto efficiente per la lavorazione di barre corte, fino a 102 mm, e di pezzi autocentranti fino a 315 mm di diametro. Due sistemi a 5 assi in un’unica macchina: un mandrino di fresatura motorizzato e un mandrino di lavorazione designato sono in grado di eseguire lavorazioni complete su pezzi complessi, in particolare barre corte e pezzi autocentranti, contemporaneamente.
Sulla INDEX R300 si possono eseguire contemporaneamente, sul mandrino principale e sul contromandrino, sia pesanti operazioni di sgrossatura sia operazioni di finitura di alta qualità.
QUATTRO MACCHINE IN UNA INDEX R300
Un terzista d’eccellenza come Poggipolini era il campo ideale per macchine in grado di mantenere tolleranze di micron; l’unità R300 non poteva mancare, con le sue caratteristiche di straordinaria produttività e flessibilità. Infatti è stata recentemente installata nell’officina bolognese ed è la prima del genere in Italia. I progettisti sono stati capaci di unire la funzionalità di una torretta con quella di un mandrino di fresatura. Questa nuova configurazione fa in modo che non sia più necessario cambiare utensili, riducendo così i tempi di lavorazione secondari durante le operazioni di tornitura e semplificando la produzione di attacchi di alta precisione. Con entrambe le torrette lineari su entrambi i lati di ciascun mandrino di fresatura, l’utilizzatore può accedere rapidamente a sei utensili fissi per mandrino con la massima precisione.
Il concetto innovativo del nuovo centro di tornitura e fresatura INDEX R300 apre la porta a molte nuove aree di applicazione: il vantaggio principale consiste nella possibilità di eseguire contemporaneamente operazioni complesse frontalmente e posteriormente che, al tempo stesso, sono altamente produttive con due elettromandrini di fresatura. L’utilizzo degli utensili HSK, invece dei portautensili motorizzati sulle torrette, riduce i costi per gli utensili. Si possono applicare pressioni del liquido lubrorefrigerante fino a 80 bar direttamente sul bordo dell'utensile tramite il mandrino di fresatura motorizzato.
Un cambio utensile più veloce permette di ottenere tempi da “taglio a taglio” inferiori a 6 s, oltre a una maggiore flessibilità. Un grande numero di utensili (fino a 140 nel magazzino a doppia catena) garantisce tempi di attrezzamento brevi, anche per lotti di piccole dimensioni. In aggiunta ci sono anche i 12 utensili fissi sulle slitte utensili dei due mandrini di fresatura: le possibilità di lavorazione flessibile sono quasi infinite. Entrambi i mandrini di fresatura possono eseguire cambi di utensile in maniera completamente indipendente l’uno dall’altro, anche simultaneamente. Grazie all’opzione “Attrezzamento durante la lavorazione”, l’utilizzatore ha un ulteriore vantaggio economico.
In virtù dell’affidabilità della disposizione degli assi, non sono più necessarie le tradizionali slitte a croce utilizzate con le torrette portautensili. E con le guide circolari idrostatiche esenti da usura e gioco, si produce un sistema generale di eccezionale rigidità. La trasmissione ottimale della forza è uno dei presupposti mai persi di vista da parte dei progettisti della macchina. Grazie ai suoi bracci di leva, corti così come le sue corse, il sistema risultante è molto rigido e meno sensibile alle vibrazioni. Questa caratteristica a sua volta ha un effetto positivo sulla precisione dei pezzi finiti e sulla durata degli utensili. Un altro vantaggio è che i potenti azionamenti e gli assemblaggi dal peso ottimizzato sostengono forti accelerazioni e corse rapide.
In conclusione, la nuova INDEX R300 è pensata per costruire principalmente parti autocentranti di medie dimensioni che richiedano intense operazioni di fresatura e foratura: non solo aerospaziale, quindi, ma anche macchine e attrezzature agricole, utensili, stampi.
UNA PASSIONE DI VECCHIA DATA
Nel 1950 Calisto Poggipolini apre alle porte di Bologna una piccola officina per lavorazioni meccaniche; i figli Stefano e Marco crescono e si appassionano alle competizioni su due ruote. Nasce negli anni ’70 la necessità di alleggerire al massimo i mezzi in gara, sostituendo particolari in acciaio con pezzi in leghe leggere. Particolarmente interessante era il titanio, un materiale allora quasi sconosciuto, di difficile reperibilità e dal costo elevato. Racconta Stefano Poggipolini: “Ci riunivamo nello scantinato per discutere e mettere a punto nuove strategie; il titanio ci affascinava, con le sue caratteristiche così fuori del comune. Chi lo vendeva sapeva a malapena cos’era; probabilmente siamo stati tra i primi in Italia a lavorarlo. Grande fu l’interesse per la nostra campionatura di bulloni, viti, boccole. Qualche difficoltà incontrammo per far fronte alla produzione: gli utensili non erano adatti”. Il titanio non è attaccato dalla ruggine, nemmeno quando è a bagno nell’acqua marina; è perfettamente compatibile con il corpo umano per la sua atossicità, ha eccellenti caratteristiche di robustezza (nettamente superiori all’acciaio), coniugate con la leggerezza (peso specifico metà dell’acciaio).
La struttura della nuovissima INDEX R300.
