Esempi di utensili con sistemi di inserti 279 e 409 Horn.
Gli utensili di Paul Horn GmbH, distribuiti in Italia da Febametal, dimostrano come l’innovazione tecnologica consenta di ottimizzare la qualità e contrarre i tempi ciclo.
di Andrea Pagani
Nel panorama della meccanica di precisione, la lavorazione di componenti di grandi dimensioni rappresenta da sempre una sfida complessa. Quando le masse in gioco si misurano in quintali e le geometrie sfidano i metodi di taglio convenzionali, la scelta dell’utensile e della strategia di lavorazione diventa il fattore discriminante tra un processo inefficiente e un successo produttivo. Paul Horn GmbH, specialista globale negli utensili da taglio di precisione, risponde a queste esigenze con soluzioni ingegnerizzate capaci di coniugare un’elevata asportazione di materiale a precisioni geometriche centesimali. Due casi applicativi emblematici, legati rispettivamente alla cantieristica navale e alla costruzione di grandi motori industriali, evidenziano la filosofia del costruttore tedesco: trasformare le sfide tecniche in processi snelli, ripetibili e ad alta efficienza.
La fresa a sei livelli di taglio Horn genera il profilo arrotondato della filettatura a passo 40 mm in una sola passata.
FILETTATURE SPECIALI IN UNA SOLA PASSATA
Presso il cantiere olandese Kooiman Marine Group, nei pressi di Rotterdam, la necessità di realizzare filettature a profilo tondo di grandi dimensioni ha spinto i tecnici a superare i limiti della tornitura tradizionale. La geometria stessa dei componenti impediva infatti l’uso del tornio, imponendo il passaggio alla fresatura. Si tratta di filetti con diametri compresi tra 400 e 500 mm, passi di 32 e 40 mm e profondità/larghezze del singolo filetto prossime ai 40 mm. Destinati a sopportare carichi di trazione estremamente elevati durante l’impiego operativo, questi profili richiedono tolleranze strettissime e una qualità superficiale impeccabile. La geometria arrotondata e continua dei filetti distribuisce infatti le forze in modo uniforme e riduce le concentrazioni di stress, un vantaggio cruciale in applicazioni critiche per la sicurezza o soggette a forti vibrazioni.
La svolta produttiva è nata dalla collaborazione trentennale tra Joop Nijland, consulente tecnico dell’agenzia olandese HORN Harry Hersbach, e Roger Kasper, consulente tecnico HORN per Francia e Benelux. L’idea, apparentemente “folle” per gli stessi progettisti dell’ufficio tecnico HORN, era quella di fresare l’intero profilo del filetto in un unico passaggio.
Il risultato tangibile è una fresa speciale con un diametro di 300 mm dotata di sei livelli di inserti. Ciascun livello è composto da diversi inserti intercambiabili con profili differenziati, capaci di generare la forma finale del filetto in una sola passata combinata. Per questa applicazione, Horn ha integrato inserti a fissaggio meccanico della serie 279 e 409. Gli inserti a doppio tagliente tipo 279 sono rettificati di precisione con una sagoma speciale per generare i raggi del filetto, mentre gli inserti di tipo 409, appartenenti al portfolio standard di Horn, ottimizzano l’evacuazione del truciolo dalle restanti aree del profilo.
Per soddisfare i severissimi requisiti di finitura superficiale richiesti dal cantiere, il team di Kooiman ha strutturato la lavorazione in due fasi su un centro di lavoro Retos RET10P: sgrossatura, eseguita a una velocità di taglio di 220 m/min e lasciando un sovrametallo di finitura di 2 mm; finitura, completata a una velocità di taglio di 280 m/min. Il processo avviene completamente a secco e richiede circa tre ore complessive per entrambe le operazioni, garantendo una durata dell’utensile pari a tre filetti completi per tagliente. La soluzione sviluppata da Horn non solo ha ridotto drasticamente i tempi ciclo, ma ha innalzato lo standard qualitativo rispetto alle metodologie utilizzate precedentemente dal cliente, azzerando il rischio di scarti su componenti dall’alto valore intrinseco.
Nelle lavorazioni complesse, eseguite con utensili Horn, una grande attenzione viene posta nel controllo del filetto.
SCANALATURE DI PRECISIONE IN UN’UNICA PRESA
Spostandosi nel comparto della costruzione di grandi motori industriali per il settore energetico, la W. Wolf GmbH si è trovata ad affrontare una sfida analoga in termini di masse e precisione: la lavorazione delle scanalature di accoppiamento su un albero di trasmissione lungo quasi 5.000 mm e dal peso di circa 600 kg, con un diametro di 200 mm. La specifica costruttiva richiedeva una dentatura conforme alla norma DIN 5480 in classe di tolleranza 6. Trattandosi di un collegamento a innesto multiplo deputato alla trasmissione della coppia tra albero e mozzo, la massima precisione esecutiva sui fianchi dei denti è un requisito obbligatorio affinché il carico si distribuisca in modo perfettamente simmetrico su tutta la circonferenza.
Tradizionalmente, questi componenti richiedevano passaggi multipli e movimentazioni tra macchine diverse. La soluzione proposta da Peter Rümpelein, tecnico commerciale di Horn, ha scardinato questo approccio: fresare la dentatura sfruttando lo stesso posizionamento e la medesima presa del pezzo in cui avviene la precedente operazione di tornitura. Per raggiungere l’obiettivo è stato introdotto il sistema di fresatura circolare Horn Serie 635.
La lavorazione si scontra con le problematiche tipiche delle lunghe sporgenze, dove il rischio di flessioni e vibrazioni è elevatissimo. Horn ha ovviato al problema equipaggiando l’utensile con uno stelo in metallo duro antivibrante, una scelta progettuale che smorza sul nascere le oscillazioni e stabilizza il taglio. Il processo integrato prevede che lo stesso utensile a sei denti gestisca sia la sgrossatura che la finitura delle scanalature attraverso due incrementi consecutivi per ogni singolo dente: la passata di sgrossatura viene eseguita con una profondità di taglio di 4 mm e una velocità di taglio di 100 m/min, mentre la fresa a sei denti esprime la massima efficienza permettendo di sostenere avanzamenti elevati, riducendo i tempi morti. Un ulteriore vantaggio competitivo risiede nella gestione degli articoli: la sostituzione degli inserti può essere effettuata direttamente a bordo macchina senza la necessità di dover misurare nuovamente l’utensile, riducendo i tempi di attrezzaggio. Anche in questo caso, il management della W. Wolf GmbH ha confermato un netto miglioramento: l’integrazione di tornitura e fresatura della dentatura in un’unica presa ha migliorato sensibilmente sia la precisione geometrica che la redditività del ciclo produttivo.
LA FORZA DELLA SINERGIA TECNICA
I casi di Kooiman Marine Group e W. Wolf GmbH dimostrano che la produzione di componenti heavy-duty non deve necessariamente scendere a compromessi con l’efficienza organizzativa. La chiave del successo risiede nella capacità di analizzare la sfida tecnica e risolvere il problema alla sua base. Ridurre i posizionamenti del pezzo, diminuire le passate ed eliminare le vibrazioni si traducono in vantaggi competitivi tangibili per le officine della meccanica pesante.
In Italia, questo livello di eccellenza tecnologica trova il suo canale ufficiale in Febametal, che commercializza i prodotti e le soluzioni a marchio Horn sul territorio nazionale. Grazie a un’esperienza trentennale nel settore della lavorazione ad asportazione di truciolo, i tecnici Febametal sono in grado di affiancare e guidare il cliente passo dopo passo verso la scelta ottimale del sistema di utensili per ogni specifica applicazione. Oltre a proporre il vasto catalogo di soluzioni standard, l’azienda esprime un importante valore aggiunto nella capacità di progettare e produrre utensili speciali su misura. Questa sinergia tra l’innovazione costruttiva di Horn e la competenza ingegneristica di Febametal conferma come la tecnologia del taglio possa fare la differenza, offrendo risposte flessibili e personalizzate anche laddove si muovono i pesi massimi dell’industria. ©TECN’È
Altro esempio della fresa a sei livelli di taglio Horn, che genera il profilo arrotondato della filettatura a passo 40 mm in una sola passata. Lo stesso utensile a sei denti gestisca sia la sgrossatura che la finitura delle scanalature.
