La Kern Femto E3 lavora uno stampo da pressa in carburo di tungsteno per la produzione di placchette. La precisione ottenuta è di ±3 µm e oltre.
La produzione di punzoni da pressa in metallo duro, con cui vengono prodotti inserti per utensili e altri piccoli pezzi, ha ricevuto un enorme slancio in termini di redditività e produttività con le Femto E3 di Kern circa tre anni fa. Da un lato, la lavorazione con il laser non comporta costi per quanto riguarda gli utensili. D’altra parte, il tempo di lavorazione è molto più breve rispetto alla combinazione di erosione e fresatura.
Grazie a un grande know-how e a un intenso lavoro di progettazione, Kern è riuscita, dopo soli tre anni, a ottimizzare numerosi parametri del processo laser, come la potenza dell’impulso, la durata dello stesso, la velocità di scansione e così via, in modo tale che, soprattutto nella lavorazione dei punzoni da pressa in metallo duro, la produttività è estremamente migliorata.
Per tutte le operazioni, ciò significa un miglioramento significativo del tasso di asportazione e della qualità della superficie. I singoli valori sono raddoppiabili in alcuni casi: lo dimostrano gli ordini dei clienti sul campo e i pezzi dimostrativi, come quelli esposti alla EMO 2023. “In precedenza, raggiungevamo un volume di asportazione di circa un millimetro cubo al minuto con i punzoni da pressa in carburo di tungsteno; ora otteniamo costantemente due millimetri cubi al minuto”, assicura Quirin Herterich, responsabile delle vendite della tecnologia laser presso Kern, fornendo utili cifre al riguardo. Altrettanto interessanti sono i miglioramenti della qualità superficiale ottenuti da Kern: da Ra= 0,2 µm a Ra= 0,1 µm. Ciò significa che i processi di lucidatura finale possono essere significativamente ridotti, con un conseguente vantaggio per i tempi di produzione complessivi dei componenti.
Risparmio energetico
Per quanto riguarda il calcolo dell’efficienza economica, il centro laser a impulsi ultracorti di Kern ottiene un altro risultato. Come già detto, non ci sono costi di attrezzatura. Inoltre, il consumo energetico è molto basso rispetto ad altre tecnologie, anche grazie alla sorgente laser molto economica con una potenza di 20 W.
In definitiva, il progettista del pezzo fa la maggior parte del lavoro creando i dati CAD 3D. Dopodiché li converte in un cosiddetto modello negativo e li trasferisce sulla Kern Femto E3. L'operatore della macchina deve quindi solo attivare i parametri in base al materiale, inserire il numero di componenti necessari e avviare il programma. Tutto il resto è svolto dalla macchina, senza errori al 100%.
Convenienza di acquisto
Secondo Quirin Herterich, non è possibile dare una risposta generale su quando valga la pena acquistare l’innovativo centro laser Femto, poiché è necessario considerare nel dettaglio diversi parametri.
“Ne discutiamo sempre insieme al potenziale cliente”, afferma Herterich, che fornisce, comunque, una regola indicativa: “In linea di massima, l’acquisto è conveniente a partire da un utilizzo della macchina di circa 2.000 ore all’anno, che corrisponde all’incirca a un funzionamento continuo su un solo turno”. A seconda della tipologia, in questo lasso di tempo si possono produrre da 500 a 1.000 timbri.
In alternativa all’acquisto della Femto E3, Kern offre la produzione a contratto. In questo modo, è possibile produrre in modo economico anche quantità ridotte fino alla dimensione del lotto 1.
Questo vale, ad esempio, quando si devono produrre componenti prototipo in diversi cicli, ma anche, ad esempio, quando i componenti del prototipo devono essere prodotti in diversi cicli di ripetizione.
In questo caso, è sufficiente adattare i dati CAD e convertirli in un modello negativo. Il nuovo pezzo può quindi essere prodotto. “Uno sforzo minimo rispetto ad altri processi produttivi”, afferma Herterich.
L’esperto della tecnologia laser Kern è certo che la Femto E3 si aprirà ad altri settori di impiego.
Un team che si armonizza bene (da sinistra a destra): Quirin Herterich, responsabile delle vendite della tecnologia laser; Stefan Kletzenbauer, programmatore della lavorazione laser, e Daniel Asam, responsabile dello sviluppo della lavorazione laser.