La maggior parte dei pezzi stampati presenterà una bava sporgente durante la separazione dello stampo. Alcuni esempi sono le parti del cruscotto, gli alloggiamenti, i cerchioni in alluminio o i cerchi per motociclette in carbonio – l’esempio concreto del seguente caso di studio. Nella scelta del processo di sbavatura ottimale, tra le altre cose, svolgono un ruolo importante i seguenti fattori: lo spessore della bava, il contorno del pezzo nonché la qualità di sbavatura richiesta. Tuttavia, una domanda è centrale: Come può essere automatizzata la post-lavorazione di questi pezzi?

Varie sfide

Questa problematica comprende diversi componenti sconosciuti per i quali è necessario trovare soluzioni:

1. Nessuna variazione della forma del cerchione: La priorità assoluta è che la struttura di base del cerchione rimanga in ogni caso integra.
2. Posizionamento impreciso: A causa del processo di produzione e della forma dei cerchioni, che comprende raggi diversi, non è possibile un posizionamento esatto.
3. Spessore irregolare delle sporgenze del materiale: A causa della dipendenza dal comportamento del flusso, lo spessore e la posizione del materiale sporgente non possono essere chiaramente definiti in anticipo.

La prima soluzione parziale: Compensazione automatica delle differenze di posizione

Per risolvere questa problematica piuttosto complessa, essa deve essere suddivisa ed esaminata: Come prima cosa, occorre trovare una soluzione su come compensare le rispettive differenze di dimensione e di posizione. A tale scopo, sono disponibili sul mercato utensili con mandrini deflessibili lateralmente. Di norma, questi mandrini vengono utilizzati principalmente per la sbavatura automatizzata di pezzi con bordi non definiti.

La seconda soluzione parziale: Fresa speciale con sistema di arresto integrato

Come già indicato, durante la post-lavorazione è necessario garantire che vengano rimossi solo i residui di materiale sporgenti. Ciò significa che la struttura di base del cerchione deve rimanere in ogni caso integra.
Per garantire ciò, durante la post-lavorazione, vengono utilizzate frese speciali con arresto integrato. A seconda dell’applicazione e dello spazio disponibile, esse sono costituite da un rullo di guida o da un cuscinetto a sfere, che rotola sul bordo del materiale. In combinazione con il mandrino portautensili deflessbile, questa unità portautensili compensa automaticamente le deviazioni dal contorno del pezzo per la programmazione.
Il risultato: Eliminazione, senza transizione, di residui di materiale e bave con la contemporanea certezza che il contorno del pezzo non venga fresato.

Riduzione dei costi con contemporaneo miglioramento della qualità

Nella produzione, il passaggio a questa soluzione di utensili presenta una serie di effetti positivi: Mentre in passato i pezzi dovevano prima essere prefresati con un sovrametallo e poi accuratamente rilavorati a mano, oggi l’intero processo è completamente automatizzato. Il conseguente risparmio di tempo e di costi è accompagnato anche da un aumento dell’affidabilità del processo.
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La maggior parte degli acciai saldabili non è adatta alla lavorazione a causa dei componenti presenti nella lega. Ciò significa che quando si fresano i pezzi saldati, spesso si produce una bava forte e resistente.

La grande fatica della sbavatura manuale

Mentre le bave di acciaio a taglio libero o di materiali fusi possono essere facilmente rimosse con macchine sbavatrici manuali, le parti saldate richiedono uno sforzo maggiore: Oltre a macchine più grandi, questa lavorazione richiede anche molto più tempo. Pertanto, la sbavatura manuale dei pezzi saldati ha senso solo in caso di piccole quantità. Per lotti più grandi è quindi necessaria una soluzione automatizzata.

Le sfide della sbavatura automatizzata

A seconda delle dimensioni e della complessità, le tolleranze dimensionali dei pezzi saldati sono solitamente di alcuni millimetri. Inoltre, spesso si verificano ulteriori differenze di posizione durante il bloccaggio del pezzo per la finitura. Per ragioni di efficienza, la lavorazione e la sbavatura dei pezzi dovrebbero essere eseguite su un’unica macchina con lo stesso serraggio. A causa delle differenze dimensionali o di posizione dei bordi da sbavare, è necessaria una soluzione mirata. La buona notizia: A questo scopo, da diversi anni sono disponibili utensili di sbavatura con mandrini deflettenti, che compensano automaticamente le differenze tra il contorno del pezzo programmato e quello effettivo.

La sicurezza del processo è cruciale

Requisito fondamentale di un processo automatizzato è una sequenza assolutamente affidabile. Per la sbavatura di pezzi saldati, si richiede uno sbavatore con maggiori requisiti. A seconda della direzione di lavorazione, sullo stesso pezzo compaiono spesso bave di spessore diverso. Grazie a soluzioni utensili mirate e frese idonee, è tuttavia possibile ottenere una sbavatura uniforme di tutti i bordi. Al momento dell’acquisto dell’utensile di sbavatura, vale quindi la pena di affidarsi a un fornitore competente in possesso della necessaria esperienza nelle rispettive applicazioni.

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Benché spesso presi in poca considerazione, gli utensili pneumatici vengono utilizzati praticamente in tutti gli impianti di produzione. In particolare, i mandrini ad aria compressa ad alta velocità sono dei veri energivori, poiché la produzione di aria compressa richiede una grande quantità di energia elettrica. In questo articolo esamineremo più da vicino questo tema di grande attualità.

Mandrino di sbavatura orientabile ad azionamento elettrico

A metà del 2021, ad esempio, il funzionamento 24 ore su 24 di un mandrino ad aria compressa con una potenza di 300 W e una velocità di 35.000 giri al minuto comportava costi energetici giornalieri di 10–20 euro. Il calcolo del costo dell’elettricità attuale lo lascio fare a voi.

Percorrete mentalmente o fisicamente la vostra azienda per rendervi conto dove vengono utilizzati i mandrini ad aria compressa. E/o chiedete ai vostri dipendenti responsabili di valutare il consumo energetico dei vostri sistemi di preparazione dell’aria compressa.

Alternativa: Mandrino ad alta frequenza azionato elettricamente

I mandrini elettrici ad alta frequenza rappresentano un’alternativa estremamente sensata, soprattutto per gli impianti ad azionamento automatico con mandrini integrati. Oltre al consumo energetico incomparabilmente inferiore, questi mandrini offrono ulteriori significativi vantaggi rispetto alle versioni ad aria compressa: stabilità della velocità indipendente dal carico, possibilità di preselezionare diverse velocità, un’ampia gamma di funzioni di monitoraggio, ecc. Inoltre, i mandrini elettrici sono completamente esenti da manutenzione, mentre con i mandrini ad aria compressa a lamelle è necessario sostituire le parti soggette a usura dopo qualche migliaio di ore di utilizzo.

Risultato: Una conversione spesso può risultare vantaggiosa

Oggi tenere conto del consumo energetico dei nuovi impianti appare un’ovvietà. Tuttavia, questo aspetto non deve essere considerato solo quando si acquista un prodotto nuovo. È consigliabile verificare questo aspetto anche per gli impianti esistenti. Grazie al potenziale risparmio energetico e di manutenzione, i costi di una conversione da aria compressa a mandrino elettrico possono spesso essere ammortizzati in tempi sorprendentemente brevi.

Utilizzate già sistemi di marcatura o fate eseguire la marcatura dei vostri pezzi esternamente?
In questo articolo troverete alcune informazioni interessanti sulle diverse procedure, nonché sui loro vantaggi e svantaggi.

I processi più utilizzati

Quando si parla di marcatura dei pezzi, a molti di noi viene in mente la parola chiave marcatura laser. Ciò è giustificato dal fatto che i laser possono essere utilizzati per marcare un’ampia varietà di materiali e superfici in modo estremamente rapido e semplice. Inoltre, la maggior parte dei sistemi è abbastanza facile da programmare.

La marcatura laser rappresenta quindi la soluzione indiscussa? Non proprio. Anche se negli ultimi anni i prezzi sono scesi notevolmente, per un sistema laser ad alte prestazioni è ancora necessario un investimento a cinque cifre. Da qualche tempo a questa parte, le macchine per la marcatura a graffio e a micropercussione si sono affermate poiché si sono rivelate essere un’alternativa molto più economica. Oltre al prezzo, questi sistemi hanno anche il vantaggio di non richiedere dispositivi di protezione per il loro funzionamento. Per la marcatura di singoli pezzi o di piccole serie fino a poche centinaia di pezzi, queste macchine vengono utilizzate con successo in molte aziende.

Compromessi in termini di efficienza e sicurezza del processo

Sia che si tratti di macchine di marcatura laser o a graffio, con entrambi i sistemi la marcatura dei pezzi avviene in una fase di lavoro separata. Ogni pezzo viene posizionato o bloccato nella stazione di marcatura dopo la lavorazione. Ciò significa: movimentazione manuale aggiuntiva dei pezzi, a volte combinata con un ulteriore reimballaggio o trasporto.

E non sono solo i responsabili del QS a sapere che ogni attività manuale riduce l’affidabilità del processo, poiché ogni dipendente, per quanto possa lavorare in modo affidabile, può commettere un errore.

Alternativa: Marcatura integrata nel processo

Fedele al motto: la produzione completa sulla macchina consente di eliminare completamente questi svantaggi.

Nella tabella seguente è riportato un elenco delle diverse tecniche, con i relativi vantaggi e svantaggi. Questa tabella riassuntiva vi aiuterà a scegliere la tecnica di marcatura più adatta.

Volete approfondire l’argomento? Qui troverete informazioni più dettagliate più dettagliate sui processi e i metodi di marcatura dei pezzi.

I pezzi fusi vengono lavorati nella vostra azienda e successivamente sbavati a mano?
Il seguente rapporto spiega che la sbavatura può essere automatizzata molto facilmente anche per piccoli lotti e persino per singoli pezzi.

Cosa possiamo imparare dalla produzione in serie su larga scala

In particolare nella produzione di pezzi per l’industria automobilistica, già da tempo è stata trovata una soluzione a questo problema: i pezzi vengono sbavati da un robot dopo la lavorazione. Per compensare gli scostamenti dimensionali sono stati sviluppati speciali utensili di sbavatura con mandrini a molla. In questo modo, le capacità motorie umane sono state semplicemente trasferite in un utensile che può essere utilizzato in modo affidabile e sempre senza interruzioni.

Analogia con la mountain bike

Molti anni fa, alcuni pazzi ebbero l’idea di sviluppare una bicicletta che potesse essere utilizzata in fuoristrada. Modificarono così supercollaudata bicicletta e nacque così la mountain bike. Allo stesso modo, alcuni anni fa sono stati sviluppati anche gli utensili di sbavatura oggi disponibili sul mercato per la sbavatura di pezzi fusi su macchine CNC. Il collaudato principio di deflessione è stato ripreso dagli utensili robotici, adattato e quindi è stato costruito un utensile compatto da utilizzare nelle macchine CNC.

Vantaggi generali

Per quanto riguarda l’aumento dell’affidabilità dei processi, la riduzione del carico di lavoro dei dipendenti e l’aumento della produttività, la sbavatura automatizzata oggi rappresenta semplicemente un “must” per poter essere ancora competitivi domani. E questo non riguarda esclusivamente i Paesi con un costo del lavoro relativamente alto.

Volete approfondire l’argomento? Qui troverete informazioni più dettagliate sui processi e i metodi di sbavatura dei pezzi.

P.S.: Naturalmente, il ciclo di lavorazione risulta leggermente più lungo con la sbavatura automatica. Tuttavia, ciò accade anche quando si sbavano bordi “normali”, come ben è noto da tempo.