Come uno dei principali fornitori di tecnologie di serraggio, soluzioni di montaggio e azionamento, il gruppo ROEMHELD, con sede principale a Laubach, collabora da anni con Weigel & Schwarz nella produzione di determinati componenti singoli. Le elevate specifiche possono essere implementate in modo semplice e con la stessa mentalità di qualità dal produttore a pagamento, che si trova nelle immediate vicinanze. Inoltre, molte invenzioni sono nate in ROEMHELD per accelerare i processi di attrezzaggio delle macchine, tra cui la 'pompa a pedale' in costruzione chiusa, che garantisce la massima efficienza senza punti di perdita e trova applicazione nell'automazione, nella costruzione di macchine, nella tecnologia medica e nel settore assistenziale.
Un alloggiamento del pistone della pompa rilevante per la sicurezza, realizzato in una lega di alluminio AlCuMg1, inizialmente utilizzato in dispositivi di sollevamento per la regolazione dell'altezza dei posti di lavoro di montaggio e oggi, alla quarta generazione, utilizzato anche nella regolazione dell'altezza di tavoli operatori e strumentali, lettini terapeutici e letti medici, presenta requisiti di qualità molto specifici. A causa dell'uso in campo medico, ROEMHELD esegue un controllo continuo al 100%, poiché per questo componente valgono i massimi standard. Pertanto, la società Weigel & Schwarz è stata incaricata della produzione di questo componente con il suo know-how e la sua elevata consapevolezza della qualità.
Il componente sviluppato da ROEMHELD con alta resistenza meccanica all'affaticamento possiede in totale dieci fori e altrettante intersezioni, che finora dovevano essere sbavate a mano in passaggi di lavoro separati presso Weigel & Schwarz dopo la produzione. Poiché tutti i punti interessati si trovano all'interno dell'alloggiamento (poco visibili dall'esterno), questo era un compito molto intenso che richiedeva molto tempo di lavoro – con un volume di ordini di circa 15.000 componenti all'anno, una sfida immensa. Per soddisfare le crescenti esigenze e consentire un ulteriore sviluppo delle generazioni di pompe a pedale, era necessaria una soluzione automatizzata. 'Anche con l'obiettivo di aumentare la nostra produttività e sicurezza dei processi, abbiamo quindi deciso di integrare la sbavatura direttamente nel processo di lavorazione o produzione', ricorda Lana Wolni, amministratore delegato di Weigel & Schwarz.
'Sono seguiti tentativi con diverse soluzioni di utensili, che si sono però rivelate tutte non fruttuose. Era ancora necessaria una lavorazione manuale.'
Con solo tre soluzioni di sbavatura per una produzione senza bave
Dopo aver contattato Marcus Schneider, tecnico delle vendite esterne della KEMPF di Reichenbach an der Fils, il progetto ha ripreso slancio. Inizialmente, è stata considerata l'intera produzione dei componenti in alluminio e sviluppata una strategia di sbavatura tenendo conto dei processi già esistenti. 'Nella scelta degli utensili appropriati, è sempre importante capire perché o come si formano le bave e dove o come si trovano nel componente', sottolinea Marcus Schneider.
'Ad esempio, se le bave sporgono in un foro principale o se vengono spostate da questo in un foro trasversale.' Anche i parametri di taglio e l'ordine degli utensili utilizzati giocano un ruolo importante nello sviluppo di una strategia implementabile.
Tra i tre tipi di utensili selezionati per questo progetto c'è il sistema di sbavatura Back-Burr Cutter & Path, composto da una fresa sferica ('Lollipop') con un grado di libertà di 290° e un percorso (dataset NC) per percorrere il contorno per una sbavatura priva di bave secondarie sulla macchina CNC. L'angolo di taglio ottimale viene calcolato in anticipo per ogni singolo punto di coordinata dal dataset NC fornito da KEMPF. Questo garantisce che la fresa, come unica soluzione utensile sul mercato, possa spostare il punto di ingresso sulla lama della fresa durante la lavorazione, sfruttando così l'intera lama e non solo usurandola localmente. Questa ottimizzazione previene l'usura prematura degli utensili e prolunga notevolmente la vita della fresa.
Come seconda soluzione utensile viene utilizzato un utensile HSD (High Speed Deburring). L'utensile viene sottoposto a una pressione IK di 6-8 bar, che attiva le lame sulla testa dell'utensile, in modo che si dispieghino nei punti desiderati del componente. La pressione IK garantisce inoltre che le lame afferrino tutte le cavità, come ad esempio fori trasversali e scanalature, e rimuovano la bava in modo molto sicuro nel processo.
Come terzo tipo di utensile vengono utilizzate due spazzole in fibra ceramica per garantire la completa sbavatura del componente. Le spazzole in fibra ceramica, insuperabili nei loro vantaggi, sono costituite da singole fibre ceramiche che contengono un 80% di ceramica tecnica (Al2O3-ossido di alluminio) e presentano solo un 20% di legante. Questa ceramica è adatta quando i pezzi necessitano di una particolare finitura superficiale o, come in questo caso, non deve avvenire alcuna adesione che potrebbe eventualmente staccarsi nel successivo circuito dell'olio. Inoltre, la ceramica ossidica possiede un'alta durezza (più dura dell'acciaio), ma è anche così flessibile da adattarsi alla superficie del pezzo e quindi generare un effetto di levigatura uniforme. Come ultimo utensile, viene utilizzata una seconda spazzola in fibra ceramica all'uscita del foro nel cilindro. Una piccola bava residua che si forma lì dopo la lavorazione viene rimossa senza residui con una piccola spazzola per superfici.
Con questa combinazione di utensili, tutte le forature trasversali critiche sono state sbavate in modo sicuro e completo. Tutti i passaggi di lavoro avvengono ora direttamente nella macchina – senza ulteriore lavoro manuale, consentendo così al centro CNC di operare anche nel secondo turno notturno senza preoccuparsi della qualità.
Il risultato: Qualità riproducibile senza rifinitura 'Made in Germany'
Gli utensili di sbavatura di KEMPF si sono dimostrati assolutamente efficaci presso Weigel & Schwarz. Dimostrano che anche nei processi di produzione consolidati c'è molto potenziale di ottimizzazione: L'integrazione della sbavatura nel processo CNC aumenta la qualità, migliora la sicurezza del processo e utilizza le risorse in azienda in modo più efficiente. La combinazione della tecnologia di precisione di Weigel & Schwarz, delle esigenze critiche per la sicurezza di ROEMHELD e delle soluzioni utensili di KEMPF conferma l'importanza di una produzione sicura e priva di bave. Non solo crea vantaggi tecnici, ma rafforza anche l'impegno a produrre componenti complessi e ad alta precisione in modo competitivo in Germania - in perfetta sintonia con 'Made in Germany'.
Anche i risultati parlano chiaro: Dall'introduzione degli utensili KEMPF, Weigel & Schwarz fornisce i componenti in alluminio a ROEMHELD in qualità costante e assolutamente priva di bave. Durante il controllo al 100% da parte del sistema di qualità di Weigel & Schwarz e ROEMHELD, non c'è stato alcun pezzo che non soddisfacesse i requisiti. 'Con il blocco in questa qualità super, andiamo direttamente nel nostro montaggio', sottolinea Alexander Schul, Product Manager del gruppo ROEMHELD. Per Weigel & Schwarz, ciò significa che i componenti possono ora essere prodotti in modo sicuro e con un'alta ripetibilità. Inoltre, ora è possibile una produzione completa 24/7, il che rappresenta un notevole vantaggio economico nella produzione in serie di questi componenti e garantisce un'alta efficienza.
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