Storia di successo

Nessun compromesso sulla qualità

Con i nuovi centri di lavoro compatti Heckert per pallet da 400 e 500 mm, Starrag ha stabilito con successo nuovi standard in termini di produzione e caratteristiche qualitative. Un fattore chiave di questi centri di lavoro è l'elevato grado di rigidità, che è una caratteristica costante delle strutture e che viene continuamente ottimizzata sul campo. Gli utilizzatori finali beneficiano di una maggiore produttività e di risultati di lavorazione di alta qualità.

Sono passati quasi due anni da quando Starrag ha presentato i suoi centri di lavoro orizzontali, che sono stati sviluppati ex novo — Heckert L40 (modulo di linea per pallet da 400 mm) ed Heckert H50 (quattro assi per pallet da 500 mm). Grazie al concetto modulare, in breve tempo si sono susseguite altre varianti, come ad esempio il modello X40/45 a cinque assi e la T45 multi-task a cinque assi.

Durante lo sviluppo di questa serie, la società di Chemnitz si è concentrata innanzitutto su un'elevata produttività per unità di superficie. Questo approccio è stato chiaramente un successo, come dimostra la riduzione di ben il 30% dell'ingombro delle macchine e l'aumento del 15% della produttività. In secondo luogo, gli sviluppatori hanno prestato molta attenzione al raggiungimento di una qualità costantemente elevata dell'ingegneria meccanica — un asset che gli utilizzatori di macchine Heckert hanno apprezzato per molti anni.


Caratteristiche di qualità: "Rigidità"

I nuovi centri di lavoro compatti vantano un alto livello di prestazioni, affidabilità di processo e precisione a lungo termine. Come requisito di base per il raggiungimento di queste caratteristiche, un elevato grado di rigidità costituisce una componente integrante del concetto di design. La rigidità è una caratteristica qualitativa fondamentale, in particolare nelle strutture — ovvero basamenti, colonne, tavole e unità orientabili — ed è necessaria non solo per il taglio pesante ma anche per la lavorazione di materiali impegnativi e per lo scavo ad alte prestazioni di materiali leggeri, come quelli comunemente utilizzati nella costruzione di aerei.

I progettisti e i tecnologi della sede di Chemnitz hanno lavorato a stretto contatto durante lo sviluppo delle nuove strutture, sfruttando la loro pluriennale esperienza e i moderni metodi analitici. Numerosi calcoli ed esperimenti hanno contribuito a trovare la composizione perfetta di rigidità, peso e costo.

Focus sulle strutture

Nel corso di questi esperimenti, l'attenzione è stata rivolta principalmente alla rigidità. Tuttavia, la rigidità non è mai stata considerata in modo isolato, ma sempre in relazione allo smorzamento e ad altri parametri. Nei processi di sgrossatura, ad esempio, un adeguato smorzamento assicura che le flessioni possano essere arrestate in pochissimo tempo. Per questo motivo, i progettisti hanno deciso che un basamento in fusione minerale, stabile alla temperatura e resistente alle vibrazioni, sarebbe stato la base perfetta per una macchina rigida.

Quando si tratta di progettare le colonne, è necessaria una differenziazione per ottenere sempre risultati perfetti. Questo è il motivo per cui Starrag offre una versione ottimizzata in termini di peso per lavorazioni altamente dinamiche, mentre per il taglio pesante è stata sviluppata una colonna più robusta con struttura composita. L'involucro in acciaio saldato è riempito con un calcestruzzo speciale che garantisce un migliore smorzamento.

L'unità di orientamento è un altro componente fondamentale delle versioni a cinque assi (X e T) del nuovo centro di lavoro Heckert. In questo caso, gli sviluppatori hanno trasferito con successo il concetto dell'asse A, già sperimentato nei centri HEC, nelle nuove macchine compatte — con risultati impressionanti. Il doppio montaggio simmetrico conferisce alla base una stabilità ottimale, supportata da assi circolari precisi e performanti e da pallet di alta precisione, in modo che i pezzi possano essere lavorati in modo dinamico e con un elevato livello di accuratezza. 

Anche l'utensile e il mandrino a pinza sono stati progettati all'insegna della rigidità. Se il centro di lavoro è richiesto per un alto livello di prestazioni di taglio, Starrag raccomanda le versioni Heckert H55, X45 e T45, che sono dotate di serie del portautensili HSK-A100 o HSK-T100. Questo perché l'ampio supporto planare fornisce la necessaria connessione rigida dell'utensile. 

Ottimizzazione sul campo

Soprattutto con le nuove macchine, come il centro di lavoro orizzontale Heckert, è importante che il prototipo o il modello di pre-linea dimostri che la combinazione di tutti gli assiemi della struttura è in grado di fornire il risultato atteso. L'impianto di Starrag a Chemnitz dispone di un campo di prova perfettamente attrezzato per tali ottimizzazioni — non solo per quanto riguarda gli strumenti di misura necessari, ma soprattutto per quanto riguarda gli specialisti richiesti per eseguire un'ampia gamma di test e valutazioni delle proprietà.

heckert

Dai settori della meccanica, dell'elettronica e della tecnologia di controllo, tra gli altri.

Klaus Frost, esperto di analisi della qualità sperimentale, descrive la procedura come segue: "La prima prova pratica di efficienza deve essere dimostrata dalla macchina durante vari processi di prestazione. In questo esempio, le prestazioni di taglio dell'azionamento principale sono state testate fino al limite di arresto. Nell'esempio attuale, durante il taglio dell'acciaio temprato trattato termicamente (C45), la nostra nuova Heckert T45 ha raggiunto un volume di taglio di 1200 cc/min — 300 mm al di sopra dell'asse di rotazione e senza necessità di raffreddamento. Questo rappresenta una notevole potenza di taglio di 45 kW". Frost continua: "Tuttavia, questo test ha successo solo se si ottiene una superficie perfetta con un basso livello di usura degli utensili. Una prestazione di taglio ottenibile con la tecnologia non ha senso se il risultato non è all'altezza delle aspettative o se il tempo risparmiato è compensato da costi degli utensili così elevati da non essere più convenienti". 

Per ottenere un risultato complessivo di successo, la macchina deve essere in grado di offrire un elevato livello di rigidità, sia in movimento che da ferma. Ciò significa che, dopo il test di prestazione di taglio, vengono eseguiti altri test. In primo luogo, le misure statiche vengono eseguite sulla macchina di pre-linea. La flessibilità dei moduli viene determinata con l'ausilio di supporti di misura e fino a 20 misuratori, con forze statiche misurate in ogni direzione.

Questo indica molto rapidamente se la simulazione effettuata in precedenza è stata accurata. Altrettanto importante, ma molto più complesso, è il test eseguito sulla macchina mentre è in movimento. Grazie a un eccitatore idraulico, la macchina viene sottoposta a frequenze infinitamente variabili fino a 500 Hz. Klaus Frost spiega i vantaggi di questa misura: "Otteniamo un quadro chiaro di tutte le vibrazioni rilevanti che si verificano durante il funzionamento della macchina e comprendiamo il loro significato per il successivo processo di taglio. I risultati ottenuti dalle prove quasi statiche sono fondamentali. Utilizzando metodi di misura dinamica, siamo in grado di determinare quali componenti sono deformati staticamente fino al livello dei singoli pezzi". Durante questo processo, Frost e i suoi colleghi registrano i risultati di diverse centinaia di punti di misura.

Dopo l'analisi, la costruzione viene sempre riprogettata per incorporare i risultati nella prossima produzione in serie, migliorando così ulteriormente la macchina. La macchina di pre-linea viene poi consegnata al cliente per il collaudo industriale.

Il processo di ottimizzazione, durante il quale la rigidità e la simmetria termica delle macchine Heckert vengono migliorate, si estende dall'impianto di Chemnitz alle altre gamme di prodotti. Questo processo fornisce un valore verificabile a livello di gruppo, indipendentemente dal fatto che i prodotti in questione siano assemblaggi e basamenti macchina dei centri ECOFORCE di Mönchengladbach o di macchine STC di Rorschacherberg.

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