Macchine per tempra eldec: Costanza dimensionale nella tempra: una priorità

09/03/2013 - Oliver Hagenlocher


Cicli di produzione più brevi, maggiori requisiti in termini di qualità, moltissime innovazioni tecniche: lo sviluppo in settori altamente tecnologici come l'industria automobilistica o aeronautica si fa sempre più rapido. Gli effetti sulla produzione sono visibili in modo emblematico nel caso della tempra. Molti componenti fondamentali vengono sottoposti a questo processo che, oltre ad un'estrema precisione, deve garantire anche una qualità dei pezzi assolutamente costante: il criterio della "riproducibilità" è quindi diventato la priorità numero uno per gli specialisti di eldec. La loro macchina per tempra a induzione MIND è diventata sinonimo di estrema precisione e processi altamente efficienti.      

La "costanza dimensionale" è un concetto irrinunciabile per l'industria automobilistica:  l'intero prodotto "auto" dipende in ultima analisi dall'assoluta costanza nella qualità di realizzazione di ogni singolo albero motore, in cui gioca un ruolo fondamentale il processo di tempra, spesso necessario. La tempra modifica la microstruttura interna dei componenti, migliorandone la stabilità in modo significativo. Per questa ragione è indispensabile che questo processo garantisca la fondamentale costanza dimensionale.

Quando si tratta di qualità ...

Gli esperti di eldec sono perfettamente consapevoli che la qualità dipende in gran parte dalla combinazione tra componenti centrali della macchina come induttori, generatori, sistemi di raffreddamento e un gran numero di altri elementi tra cui la tavola rotante, l' azionamento del mandrino o il sistema di comando. Da più di 30 anni l'azienda con sede a Dornstetten, nelle vicinanze di Freudenstadt, sviluppa tecnologie per la tempra, da febbraio di quest'anno eldec è inoltre entrata a far parte del gruppo EMAG. Per gli esperti, ad essere fondamentali sono soprattutto la precisione e la sicurezza di processo del ciclo di produzione, come sottolinea il Dott. Christian Krause, responsabile della tecnologia di applicazione presso eldec: "Veniamo contattati soprattutto da aziende che hanno bisogno di una qualità di lavorazione estremamente alta per i propri componenti. Con la tecnologia dei nostri  impianti siamo in grado di garantire esattamente questo." A tale scopo ha un ruolo fondamentale la macchina per tempra a induzione MIND ("Modular Induction"), proposta nelle varianti MIND, MIND-M e MIND-S in diverse grandezze. In breve, il principio di base è il seguente: gli impianti vengono configurati modularmente e individualmente a seconda delle dimensioni del pezzo, del profilo di tempra richiesto e delle esigenze di produzione. Grazie al sistema modulare vengono impiegati esclusivamente componenti comprovati, a tutto vantaggio della stabilità degli impianti, permettendo inoltre di offrire tecnologia con un ottimo rapporto qualità-prezzo. "Per quanto riguarda la configurazione, ovviamente molto dipende dai componenti che devono essere temprati nell'impianto", spiega Krause. "Le esigenze vengono discusse nel dettaglio con i singoli clienti. Successivamente sviluppiamo il sistema MIND eldec a partire dai componenti principali come macchina base, generatore, induttore, sistema di raffreddamento e, quando richiesto, componenti di automazione."

Grado di rendimento elevato, dosaggio preciso
Per ogni componente i costruttori si basano sulla qualità dei dettagli e sulla propria esperienza; il risultato finale è un impianto che, una volta attivato, migliora sensibilmente l'efficienza del processo.

  • Esempio macchina base: il telaio si basa su moduli saldati solidi e realizzati con estrema precisione, comprensivi di supporto principale per l'asse Z. La tipologia costruttiva priva di vibrazioni assicura una lavorazione precisa; inoltre, a seconda del sistema di serraggio utilizzato, negli impianti eldec possono essere lavorati pezzi con diametro fino a 1200 millimetri.
  • Esempio generatori: sono disponibili generatori a una e due frequenze comandati tramite microprocessore e con classe di potenza da 5 a 3000 kW. I generatori hanno grado di rendimento elevato e sono in grado di dosare l'energia con estrema precisione. Inoltre, adattano la propria prestazione automaticamente e fedelmente agli induttori impiegati di volta in volta.
  • Esempio induttore / utensili: induttore e utensili sono prodotti secondo le specifiche del cliente grazie a un software CAD 3D. Sono costruiti con precisione millimetrica e a seconda del pezzo da un parco macchine all'avanguardia e da personale esperto.


Bastano i dati di resa della tecnologia MIND di eldec per convincersi. Un ingranaggio viene sottoposto al processo con un ciclo di lavorazione di soli 14 secondi circa: il componente viene inserito nella tavola rotante dell'impianto automaticamente (tramite robot) o a mano. Il processo di tempra successivo dura da 100 millisecondi a pochi secondi, in base al pezzo. Dopo la tempra avviene la distensione dell'acciaio temprato. Il processo termina con il raffreddamento conclusivo. "Per noi il fattore decisivo non è necessariamente solo questa estrema velocità, quanto la precisione della tempra", sottolinea Krause. "Ad esempio, negli impianti eldec la differenza massima nella penetrazione di tempra tra i diversi pezzi è di ±0,1 millimetri; un valore estremamente basso quando si parla di tempra."

Trarre vantaggio dallo sviluppo comune
Considerato quanto detto finora non sorprende che eldec possa trarre profitto dal comune sviluppo nell'industria automobilistica o aeronautica. Molti componenti presentano infatti geometrie sempre più complesse, con una tendenza ad avere pezzi di dimensioni sempre minori. Il processo di tempra deve tenere il passo con queste evoluzioni, garantendo la qualità richiesta anche in condizioni particolarmente impegnative. Con la serie MIND gli specialisti hanno già a propria disposizione la tecnologia necessaria. Il sistema è flessibile anche per quanto riguarda il flusso di pezzi: i costruttori eldec possono infatti adeguarne anche il grado di automazione; il sistema è quindi disponibile sia come soluzione stand-alone operata manualmente, sia come cella di tempra all'interno della linea, completamente integrata nella catena di processo di una lavorazione morbida e dura.

L'approccio altamente flessibile riscuote successo anche sui mercati asiatici emergenti, in cui le grandi case automobilistiche ricorrono spesso a impianti eldac per la costruzione di nuovi siti produttivi."In Cina, ad esempio, la qualità dei componenti prodotti deve corrispondere sotto ogni aspetto ai criteri europei o americani. Per la tempra mettiamo a disposizione la tecnologia impiantistica necessaria, che risulta convincente anche grazie all'efficienza dei processi", conclude Krause.

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