La produzione di ingranaggi acquista "una marcia in più"

01/25/2014 - Oliver Hagenlocher


Il cambio a sei marce è ormai ampiamente noto agli automobilisti – ma lo sviluppo tecnologico non si ferma qui. Proprio nel comparto dei cambi automatici è già in progettazione un cambio a 9 marce. I motivi di questa evoluzione sono più che validi: l'automobile viaggia al regime di giri ottimale per un tempo più lungo e consuma meno. Nella produzione dei cambi il processo è in continua evoluzione verso una sempre maggiore ottimizzazione: la produzione di grande portata degli ingranaggi deve poter avvenire in modo più rapido e conveniente. Il gruppo EMAG ha dimostrato come poter raggiungere questo obiettivo: la dentatrice a creatore verticale VLC 200 H apre una nuova dimensione della produttività.
  
Solo nell'ultimo anno, le aziende tedesche del settore della tecnica di propulsione hanno generato un fatturato di oltre 17 miliardi di euro – con una tendenza in crescita, come indicato dall'Ufficio federale di statistica. Anche, ed in particolare, in ragione di questo aumento del volume di produzione, il settore è oggetto di grande attenzione da parte dei progettisti della produzione dell'industria automobilistica. Ad essere richiesta è una produzione ancora più veloce ed efficiente dal punto di vista dei costi, che garantisca al contempo una crescente qualità dei pezzi. Se si considera che, secondo gli esperti, la tecnologia del cambio costituisce una parte preponderante delle attività di ricerca nell'industria automobilistica, si capisce bene il motivo di tali pressioni.
 
Piattaforma modulare
Gli esperti della KOEPFER, l'azienda controllata EMAG con sede a Villingen-Schwenningen, conoscono bene questa dinamica: da decenni contribuiscono, con le loro dentatrici, allo sviluppo del settore. La KOEPFER non è solo un fornitore di mezzi di produzione per ingranaggi di qualità, ma anche un partner competente per tutto ciò che riguarda gli ingranaggi. Il più recente risultato di questi sforzi rappresenta una pietra miliare e un traguardo comune in seno al gruppo EMAG: la dentatrice a creatore VLC 200 H è la prima macchina KOEPFER basata sul nuovo "standard modulare" di EMAG – questo è il nome di una piattaforma macchine unitaria che viene utilizzata nella costruzione di una nuova generazione di macchine utensili concepite per ambiti di applicazione estremamente vari. Per affermare un sistema di produzione ad alta efficienza nella costruzione dei cambi, in particolare, questo "approccio modulare" offre un grande vantaggio, poiché le singole fasi di processo della lavorazione in tenero di un ingranaggio possono essere combinate perfettamente e senza particolari costi di automazione – dalla tornitura iniziale del semilavorato, passando per il processo di dentatura a creatore, fino alla sbavatura finale. "Gli impianti possono essere interconnessi con grande semplicità, essendo perfettamente compatibili e avendo, fra le altre cose, la stessa altezza di trasferimento", spiega Jörg Lohmann della KOEPFER.
 
Tempi di lavorazione brevi
L'analisi della dentatrice a creatore VLC 200 H rivela una tecnologia che offre agli utenti enormi vantaggi economici anche nella versione “stand-alone". Fulcro di questa tecnologia sono gli azionamenti ad alte prestazioni, grazie ai quali sul mandrino principale e su quello di dentatura vengono raggiunti numeri di giri elevati. In questo modo, gli ingranaggi con diametro fino a 200 millimetri e modulo 4 possono essere dentati a secco con tempi di lavorazione brevi. Inoltre, nella macchina verticale lo scarico dei trucioli caldi non pone il minimo problema: dopo una caduta libera, i trucioli convergono nel relativo trasportatore. Inoltre, i tempi morti vengono contenuti grazie al principio pick-up che contraddistingue gli impianti EMAG. Il mandrino di lavorazione preleva il pezzo dal nastro trasportatore e lo porta alla contropunta. Qui, il pezzo viene tenuto saldamente in posizione con l'ausilio della flangia della contropunta. Dopo la dentatura a creatore, il mandrino allontana nuovamente il pezzo dalla zona di lavoro. Questo concetto di automazione integrata basato su corse brevi non soltanto è rapido, ma garantisce anche un'elevata disponibilità.
 
Al contempo, la VLC 200 H assicura una qualità del pezzo eccellente e costante nel tempo. Questo è reso possibile, da una parte, da un corpo principale della macchina quasi privo di vibrazioni realizzato con il cemento polimerico MINERALIT®. Facoltativamente, nella zona di lavoro è possibile integrare un tastatore di misura utilizzabile per applicazioni di orientamento o di misurazione del pezzo finito. "Questo ci consente persino di eseguire una correzione della lavorazione. L'impianto, nel suo complesso, offre in ogni caso un vantaggio enorme in termini di garanzia della qualità nella produzione", conferma Lohmann.
 
Sistema flessibile per sistemi di produzione
Se questo "pacchetto ad alte prestazioni" automatizzato e sviluppato sulla base di una piattaforma modulare viene integrato in un sistema di produzione, per i progettisti si aprono diverse possibilità: sono infatti ipotizzabili sia un flusso di pezzi regolato, sia una circolazione automatica, sia un collegamento secondo il metodo "Chaku Chaku". Un processo progettato nel dettaglio dagli esperti EMAG garantisce inoltre ritmi di lavorazione eccezionali: dopo la tornitura dei semilavorati (ad esempio su una macchina VL2 di EMAG), ha inizio il processo di dentatura sulla VLC 200 H. Il processo di sbavatura finale e la smussatura su entrambi i lati vengono eseguiti con una VLC 100 D, laddove tutte le macchine sono basate sullo "standard modulare". Il vantaggio decisivo è costituito dal fatto che  la produzione degli ingranaggi avviene in un'unica fase di lavoro, poiché la smussatura della dentatura viene eseguita con asportazione di truciolo. Le soluzioni di produzione alternative prevedono a volte un secondo taglio dopo la sbavatura. Con la soluzione modulare di EMAG e la tecnologia di KOEPFER, il tempo ciclo per un ingranaggio si riduce drasticamente.
 
Nel complesso, Lohmann valuta come eccezionalmente buone le possibilità di mercato della VLC 200 H della KOEPFER. "Nei casi in cui è necessario ottimizzare o creare da zero una produzione di ingranaggi su grande scala, offriamo una soluzione ad alta efficienza con automazione integrata che permette un'ampia gamma di configurazioni. Per qualunque progettista della produzione, quest'impostazione è estremamente interessante".

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Oliver Hagenlocher

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