Oltre all'energia e alle materie prime, anche le superfici di lavoro nelle fabbriche comportano costi elevati. Per questo motivo, gli esperti della Carl Benzinger GmbH, produttore di centri di tornitura e fresatura di alta precisione, hanno sviluppato i compatti centri di lavorazione a 5 assi della serie Compact5. Su una superficie di soli 1,4 m², è possibile lavorare in modo completamente automatizzato piccoli e complessi componenti, dal pezzo singolo a medie serie. Questo riguarda in particolare i componenti per gioielli e orologi, nonché per la tecnologia medica e la meccanica di precisione. Anche i diamanti e le pietre preziose possono essere orientati, posizionati e montati correttamente dalle macchine a 5 assi su casse di orologi e gioielli nel processo di produzione automatizzato.
A questo proposito, Marcel Elsäßer, amministratore delegato di Benzinger a Pforzheim, afferma: „Con i centri di lavorazione Compact5, nel nostro 110° anno di anniversario, abbiamo realizzato per la prima volta macchine rigide e ad alta precisione in una costruzione estremamente compatta, con elevata potenza di azionamento e automazione completamente integrata. Nelle loro caratteristiche e prestazioni, sono equivalenti a macchine collaudate, ma decisamente più grandi – ad esempio, la nostra 5@Work. Tuttavia, a causa della costruzione molto compatta e altamente integrata, richiedono solo un minimo spazio di installazione.“
Produttivo grazie a elevate prestazioni
Per produrre in modo economico e produttivo, i centri di lavorazione a 5 assi Compact5 sono dotati di mandrini principali industriali raffreddati ad acqua. Questi dispongono di una potenza di azionamento di 6,2 kW con velocità fino a 50000 min -1. Gli utensili vengono montati in supporti rigidi, robusti e collaudati industrialmente HSK-E25. In quest'ultimi, gli utensili possono essere fissati meccanicamente (pinze di serraggio, Weldon) o termicamente (mandrini a ritiro). In questo modo, è possibile sfruttare appieno la potenza di azionamento per lavorare in modo efficiente anche materiali difficili, come titanio, acciaio inossidabile e ceramica.
Anche le guide e i motori degli assi di inclinazione e avanzamento sono realizzati secondo criteri industriali. Questo contribuisce in modo significativo a garantire che i compatti centri di lavorazione a 5 assi Compact5 possano lavorare in modo produttivo e sicuro dal punto di vista del processo per periodi di tempo molto lunghi.
L'integrazione minimizza il fabbisogno di spazio.
Un vantaggio eccezionale delle macchine Compact5 è l'elevato grado di integrazione. Tutti i componenti necessari per la produzione automatizzata e non supervisionata si trovano all'interno dell'involucro. Questo riguarda da un lato il magazzino dei pezzi con un totale di 64 posizioni. È realizzato come un carosello attorno al pilastro dell'asse Z. Su pallet portanti universali e standardizzati, accoglie pezzi – semilavorati e componenti lavorati finiti – in un mix caotico. Per i semilavorati e i pezzi, Benzinger produce supporti personalizzati mediante il processo di stampa 3D.
Con l'opzione "Incassare gemme", vengono anche integrati e trasportati nella macchina i collaudati magazine per gemme. Oltre a questi e ai portapezzi, il magazine stocca anche unità di serraggio, come ad esempio sistemi di serraggio a punto zero e diverse pinze di serraggio, che vengono anch'esse cambiate automaticamente.
Con una pinza, i pezzi e i sistemi di serraggio vengono prelevati dal magazzino e forniti all'asse di lavorazione. Nell'asse di lavorazione sul tavolo girevole, i componenti da lavorare vengono fissati in modo affidabile tramite un sistema di serraggio a punto zero, scegliendo tra pinze di serraggio a trazione o a pressione, mandrini o morse. In alternativa, i centri di lavorazione a 5 assi Compact5 possono anche lavorare a partire da barre (fino a 14 mm di diametro e massimo 145 mm di lunghezza). Quest'ultima opzione si rivela particolarmente vantaggiosa, soprattutto per i gioielli, ad esempio per pendenti per collane. A seconda della geometria dei pezzi, i centri di lavorazione a 5 assi di Benzinger lavorano in modo autonomo su più strati senza supervisione.
Contribuisce anche il magazine per il cambio degli utensili con un totale di 70 posizioni. Da queste, le macchine Compact5 cambiano automaticamente gli utensili necessari. Per tempi di inattività minimi, il magazine degli utensili è già posizionato sulla posizione di cambio per l'utensile da sostituire durante la lavorazione.
Per ridurre al minimo i tempi di attrezzaggio e di inattività, gli esperti di Benzinger hanno implementato un cambio di pezzi e utensili che viene eseguito parallelamente al tempo principale. Attraverso un'apertura chiudibile nella copertura, gli operatori possono cambiare pezzi e utensili nei rispettivi magazzini durante il tempo principale.
Massima precisione
Sulla precisione e stabilità dei nuovi centri di lavorazione a 5 assi, Sascha Jentner, Tecnico applicativo e Vendite tecniche di Schmuckmaschinen presso Benzinger, spiega: "I nostri nuovi centri di lavorazione a 5 assi Compact5 sono costruiti con gli stessi componenti solidi e collaudati industrialmente delle nostre precedenti macchine di precisione."
In questo modo possiamo garantire che le macchine compatte producano con la massima precisione per molti anni. Ciò significa che possono lavorare anche pezzi piccoli con un diametro o lunghezze dei lati di pochi millimetri su tolleranze nell'area IT 5.
Per una produzione sicura e di massima precisione, i centri di lavorazione a 5 assi Compact5 sono inoltre dotati di un sistema di misurazione laser. Dopo il cambio degli utensili, misura e verifica le geometrie e le dimensioni degli utensili e rileva anche eventuali rotture. Questo è particolarmente indispensabile per utensili di diametro molto ridotto. Evita di produrre scarti a causa di utensili imprecisi o addirittura danneggiati.
Nella lavorazione di componenti per orologi e gioielli realizzati con metalli di alta qualità e costosi, ciò contribuisce in modo significativo a evitare costi e ritardi nella lavorazione.
Digitalmente connesso
Affinché le aziende di produzione possano operare non solo in modo sicuro e senza operatori, ma anche secondo il concetto di Industria 4.0 in una Smart Factory, i centri di lavorazione a 5 assi Compact5 di Benzinger sono ottimamente preparati con la tecnologia di controllo attuale. Dispongono di interfacce secondo lo standard OPC-UA. Pertanto, possono essere facilmente connessi a sistemi di pianificazione e controllo superiori e ad altre macchine.
„Con un investimento nei nostri centri di lavorazione a 5 assi Compact5, compatti e all'avanguardia in termini di tecnologia di azionamento, controllo e meccanica, le aziende di produzione si attrezzano in modo ottimale e sicuro per il futuro per la produzione economica ed efficiente di casse per orologi e gioielli“, riassume Marcel Elsäßer i vantaggi delle macchine di precisione di Benzinger.
Panoramica dell'attrezzatura completa di alta qualità:
Centri di lavorazione a 5 assi Compact5 di Benzinger:
- spazio minimo richiesto di soli 1,4 m² grazie all'alta integrazione di tutti i componenti di automazione all'interno dell'involucro
- Area di lavoro Automazione: fino a 45 mm x 55 mm di lunghezza del lato (ad esempio, casse per orologi), fino a 25 mm di altezza.
- Lavorazione a scelta di pezzi singoli su pallet o da barra.
- 64 posizioni nella memoria del pezzo con cambio automatico del pezzo per la produzione senza operatore.
- 70 strumenti automatici intercambiabili nel magazine di cambio utensili
- Sistema di misurazione laser per il controllo e la misurazione degli utensili sostituiti.
- Precision better than 3µm across the entire working range
- meccanica e tecnologia di azionamento di alta qualità, collaudate in ambito industriale
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