Produrre microutensili potenti

La produzione di microutensili richiede macchine in grado di garantire standard qualitativi elevatissimi, in particolare nella fase finale di affilatura.

Acquistare un’affilatrice è un atto di fiducia specialmente quando si producono utensili di alta precisione in diametri molto piccoli. «Frese con diametro di 0,01 millimetri non possono essere realizzate su qualsiasi macchina», afferma Georg  Eckerle, direttore generale di InovaTools, con sede a Kinding-Haunstetten, in Baviera. Nella sua azienda, per utensili così spinti si utilizzano esclusivamente le affilatrici prodotte dalla società svizzera Rollomatic di Le Landeron. Oggigiorno la fascia alta va sempre più spesso mano nella mano con elevatissima precisione e diametro minimo. «Deve inoltre essere possi-bile produrre tali utensili rapidamente e con costi adeguati. Altrimenti una media azienda come la nostra non può sopravvivere sul mercato», continua Georg Eckerle.

 

Una lunga partnership

Georg Eckerle entrò in contatto con Rollomatic per la prima volta nel 2002. A quel tempo, stava cercando un’affilatrice per utensili di diametro inferiore a un millimetro. Si stava guardando attorno per vedere quali affilatrici erano disponibili: «Sono ingegnere meccanico, quindi ho una conoscenza perfetta dell’argomento. Durante la mia ricerca, notai subito che ci sono molte macchine di grande ingombro, con grandi corse; poi vidi la particolare cinematica delle macchine e ne intuii immediatamente le potenzialità d’impiego per i micro utensili. Il contatto con l’azienda avvenne tramite Dieter Furtwengler, responsabile delle vendite della Germania. «Il Sig. Furtwengler ci presentò la GrindSmart 620XS, ma ci avvertì immediatamente che la precisione della macchina sarebbe stata vanificata senza l’utilizzo di cilindretti altrettanto precisi – afferma Georg Eckerle -. Dopo alcuni test con cilindretti standard, realizzammo subito che aveva ragione» La rettificatrice cilindrica ShapeSmart NP4 era il comple-mento perfetto. In seguito, le cose andarono rapidamente, e ora ci sono otto affilatrici GrindSmart 620/628XS, una GrindSmart Nano6 e quattro rettificatrici cilindriche in produzione alla InovaTools.

 

Precisione e tolleranza dimensionale

Precisione e affidabilità del processo, combinate con elevata accuratezza dimensionale e minime tolleranze di geometria, sono enormemente importanti nella produzione di micro utensili. La sfida non è altro che produrre un utensile al minor costo possibile. «Sia il materiale grezzo sia la qualità dell’affilatrice entrano in questa equazione – ammette Georg Eckerle -. Per esempio, con quanta sicurezza si può lavorare senza intervento dell’operatore? Questo è un fattore importantissimo, poiché le nostre macchine producono sette giorni a settimana». Anche durante il fine settimana, l’intervento dell’operatore serve solo un paio di volte al giorno, per caricare le macchine e misurare gli utensili. «Questo è possibile unicamente con macchine perfette che lavorano senza guasti», dice Georg Eckerle. Il flusso di lavoro è continuo poiché le macchine condividono software e controllo. I corsi di formazione si tengono a Le Landeron, e rendono gli operatori pronti ad affrontare ogni sfida. «Nei training di formazione presso lo stabilimento dell’utilizzatore vengono spiegate tutte le finezze, in condizioni di produzione», afferma Dieter Furtwengler.

 

Riferimento nei diametri ultra-piccoli

Con il progetto Project Future, InovaTools ha affrontato la ristrutturazione della sua produzione, nel 2011, per rispondere ancora meglio alle richieste di utensili ad altissime prestazioni. «Per questo motivo, abbiamo acquistato delle macchine nuove con l’obiettivo di con-seguire un maggior contenimento dei costi di produzione, e le abbiamo combinate tra di loro per creare linee di produzione speciali. La nostra Linea Rollomatic, per esempio, è dedicata a utensili con diametro fino a 5 mm,» spiega Georg Eckerle. Qui entra in gioco la GrindSmart Nano6 per diametri «al limite». Tre dei suoi sei assi sono idrostatici. Questo per-mette di ottenere il massimo smorzamento, che è un’esigenza assoluta per realizzare gli utensili più piccoli. Il risultato: finiture superficiali eccellenti, in una gamma di tolleranza di 0,003 millimetri. «La precisione che possiamo ottenere influenza anche la nostra progettazione degli utensili», dice Georg Eckerle.

 

Suggerimenti di ottimizzazione dall’esperienza del mondo reale

Nonostante tutta l’esperienza riguardo alla progettazione e la produzione di affilatrici è altrettanto importante il feedback della rete vendita, dei tecnici e dei clienti. «Raccogliamo queste informazioni e poi cerchiamo di integrarle nella produzione corrente – dice Michel Rollier -. In ogni caso, sono le grandi idee che danno origine a nuovi modelli. Naturalmente, gli utilizzatori preferirebbero se le macchine potessero fare tutto da sole. Con ogni nuova release di software, cerchiamo di programmare utensili complessi in modo semplice, in modo da avvicinarci sempre più a questa visione».

«Il Wizard nel nostro software VirtualGrind Pro assiste l’utilizzatore nel progettare utensili rapidamente – dice Dieter Furtwengler . I produttori programmano nuovi utensili in modo in-dipendente, utilizzando moduli addizionali».

 

Tecnologie con un futuro

La tendenza verso diametri sempre più piccoli non sembra diminuire. «Alcune settimane fa abbiamo realizzato con successo una fresa semisferica da 0,02 mm, per un test. Tuttavia, non è così semplice realizzare geometrie convenzionali sotto questa misura». Con l’obiettivo di creare maggiori opportunità per i produttori di utensili, pro-porremo presto il sistema LaserSmart. Sarà utilizzato per lavorare materiali ultraduri, come il CBN, il PCD oppure il CVD, con il laser. «Grazie alle nostre macchine, siamo ben posizionati per affrontare le sfide del futuro e potremo espandere la nostra gamma di utensili, specialmente nel campo del micro, in modo ottimale», conclude Georg Eckerle.

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Dall’utensile all’affilatrice

Rollomatic nacque nei primi anni ‘50 come produzione di micro utensili. «Lavorai personalmente nella produzione di utensili negli anni ’80 – dice Michel Rollier, ceo della Rollomatic -. Anche allora, ci costruivamo internamente le macchine e le attrezzature. Ecco perché capisco benissimo come una macchina deve essere progettata, per essere apprezzata dai costruttori di utensili.» Quindi la progettazione di queste macchine è basata sull’esperienza di cosa è cruciale nella produzione di microutensili. Da un lato, gli ingombri: lo spazio a terra è costoso, ecco perché cerchiamo di contenere al massimo l’impronta a terra nelle sue macchine. «Ci sono due ragioni: le corse lunghe pesano molto nel tempo di ciclo, e sviluppano molto calore. Il design delle nostre macchine riduce entrambi questi fattori. Le macchine hanno tutto dentro, dalla vasca dell’olio alla refrigerazione», racconta Georg Eckerle.

di Mauro Vicentini

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