Quando la lavorazione convenzionale dei materiali di difficile truciolatura raggiunge il proprio limite

Con il mandrino a cuscinetto magnetico di KEBA gli ingegneri di Bosch sovrappongono un’oscillazione al movimento di avanzamento ed ottengono così una rottura del truciolo controllata. “Questo significa che possiamo evitare, grazie all’oscillazione, la produzione di lunghi trucioli continui e tutti i problemi che ne derivano. Tramite parametri come frequenza e corsa di oscillazione possiamo addirittura determinare la grandezza dei trucioli che si formano. Per noi questa è stata la svolta che ci ha permesso di produrre in modo efficiente e profittevole”, sottolinea con soddisfazione Eberitter.

Il mandrino con tecnologia 6D di KEBA non ha solo permesso a Bosch di controllare la rottura del truciolo e di lavorare in modo redditizio un acciaio particolarmente complesso. Joachim Albach, responsabile della divisione macchine utensili della KEBA Industrial Automation prosegue: “La soluzione del mandrino con tecnologia 6D comporta ulteriori vantaggi: innanzitutto la produzione di Bosch in questo settore oggi può lavorare con una lubrificazione minima (nebbia oleosa, 10-16 bar), il che è nettamente meno inquinante rispetto al sistema precedente”. Nell’asportazione trucioli convenzionale si impiega olio da taglio a pressioni che arrivano fino a 200 bar, in quantità di migliaia di litri, e questo con un elevato dispendio di energia necessaria per la refrigerazione e il pompaggio. E anche lo smaltimento di queste quantità di olio rappresenta per l’azienda un elevato costo di produzione.

“Come ulteriore vantaggio, è stato possibile realizzare per la prima volta anche la geometria interna in un’unica fase di serraggio, nella stessa macchina”, aggiunge Albach. Prima era necessaria una successiva ed ulteriore lavorazione su un’altra macchina per realizzare, con grande dispendio, la geometria interna. Con la tecnologia 6D del mandrino di KEBA ora è possibile evacuare facilmente, mediante soffiaggio, i piccolissimi trucioli prodotti durante la tornitura interna.

Un’ulteriore sfida per la conversione del processo di asportazione trucioli al mandrino 6D di KEBA era rappresentata dal monitoraggio del processo, irrinunciabile per la linea di produzione completamente automatizzata di Bosch. Qui i sistemi convenzionali, che abitualmente monitorano il processo in funzione della potenza del mandrino, non sono sufficientemente sensibili, poiché nelle applicazioni di Bosch a volte vengono utilizzati anche utensili molto piccoli e delicati. Di conseguenza eventuali anomalie di processo spesso influiscono ben poco sulla potenza del mandrino e pertanto non sono riscontrabili”, spiega Ebenritter . “KEBA è stata invece in grado di elaborare i segnali dei sensori presenti nel LeviSpin per il cuscinetto magnetico di modo che noi potessimo tramite questi monitorare i nostri processi”. Questi segnali rispecchiano molto bene le forze di processo, sono nettamente più dinamici ed hanno una risoluzione maggiore rispetto alle soluzioni tradizionali. Molto significative in tale contesto sono soprattutto le informazioni relative alle forze radiali. Il monitoraggio del processo ora riconosce con grande precisione eventuali anomalie di processo come la rottura dell’utensile o dei taglienti, e questo senza falsi allarmi. Ebenritter al riguardo aggiunge: “Non avevamo mai avuto una tale qualità nel monitoraggio dei nostri processi produttivi”.

Perché Bosch abbia scelto di affidarsi alla KEBA Industrial Automation per questa applicazione lo spiega Ebenritter: “É presto detto: KEBA era l’unico fra i produttori di automazione per macchine utensili che fosse in grado di risolvere i nostri problemi.

KEBA non solo ha fornito una soluzione completa di hardware e software, ma ha anche supportato Bosch con servizi di progettazione nella certificazione dei processi di asportazione truciolo. “Ci siamo avvalsi del laboratorio ottimamente attrezzato presso il centro tecnologico di Wasserburg e, con l’impiego di una piattaforma di misura delle forze, videocamere ad alta velocità e telecamere termiche, abbiamo reso i processi di asportazione trucioli il più possibile trasparenti. In alcuni casi abbiamo ottimizzato gli utensili direttamente sul posto riuscendo ad anticipare notevolmente il passaggio in produzione”.

Sia Bosch che KEBA erano fortemente convinti della risonanza che un’applicazione pilota per una produzione di serie su vasta scala nel settore -automotive avrebbe avuto. Ebenritter sottolinea: “Oltre ad una tecnologia superiore avevamo anche il chiaro impegno da parte di KEBA che sarebbe stato fatto tutto il necessario per portare questo progetto al successo. Siamo molto soddisfatti della nostra decisione che ci ha fatto compiere un importante progresso a livello tecnologico e che ci permette di tutelare, almeno nel breve termine, il nostro know-how rispetto alla concorrenza spietata di un segmento di mercato in parziale flessione”.

Nell’ambito di un progetto di questa portata vi sono stati notevoli ostacoli, come il passaggio dal mandrino portautensili al mandrino portapezzo, l’integrazione della tecnica di serraggio, il trasferimento del pezzo dal mandrino principale a quello secondario, il monitoraggio del processo, il collegamento con ottimizzazione dei tempi di ciclo del sistema con cuscinetti magnetici al controllo CNC, al quale hanno collaborato la produzione e costruzione di macchine speciali di BOSCH, KEBA e il costruttore del centro di lavoro. Ebenritter aggiunge con orgoglio: “Siamo comunque riusciti a rispettare le ristrette scadenze che ci erano state imposte per lo sviluppo di questa soluzione, rendendola idonea per la produzione di serie su vasta scala del settore automotive e rispettando i termini di consegna per i nostri clienti del settore automobilistico”.

Ebenritter: Questa tecnologia ha dato prova del suo valore. Pertanto la utilizzeremo anche presso altre sedi”.