In un mondo della produzione in cui i componenti diventano sempre più piccoli e le tolleranze sono nell'ordine dei micrometri, l'interazione tra utensile, misurazione e processo determina il successo o il difetto. Tre partner - toolcraft AG, CIMTRODE GmbH e Zecha Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH - mostrano come una specializzazione mirata, investimenti continui nella tecnologia e una stretta collaborazione portino a soddisfare in modo affidabile e lungimirante anche le più esigenti richieste del settore.
La toolcraft AG, fondata nel 1989 da Bernd Krebs, è un'azienda familiare di medie dimensioni con sede a Georgensgmünd e Spalt. Pioniere nella produzione additiva e nelle soluzioni robotiche su misura, toolcraft offre l'intera catena di processo dall'idea al componente di precisione qualificato nella lavorazione CNC, produzione additiva e stampaggio a iniezione e costruzione di stampi. "Tra i nostri clienti ci sono leader di mercato dell'industria dei semiconduttori, aerospaziale, tecnologia medica, industria ottica, costruzione di macchine speciali, nonché motorsport e automotive.
Un'importante parte della filosofia aziendale è anche la collaborazione intensa con partner di cooperazione, università e istituti di ricerca", spiega Johannes Herzog, team leader e responsabile tecnologia fresatura-costruzione di utensili presso toolcraft.
Toolcraft impiega attualmente 482 dipendenti su circa 24.546 m². Dal 2005, lo stampaggio a iniezione e la costruzione di stampi fanno parte del portafoglio; l'acquisizione della Spalter Feinwerktechnik ha posto le basi per la propria costruzione di stampi. Questo settore è stato continuamente ampliato, ad esempio nel 2013 con un nuovo centro automatizzato per la costruzione di utensili. Oggi lì lavorano circa 90 specialisti, tra cui 16 apprendisti.
"Per ottimizzare continuamente i nostri processi di produzione e aumentare il grado di automazione, collaboriamo intensamente con aziende partner come Zecha come produttore di utensili e CIMTRODE come esperto di strumenti di misurazione", afferma Johannes Herzog.
Utensili ad alta precisione come vantaggio competitivo
Ogni volta che presso toolcraft arrivano nuove richieste, si cerca prima l'utensile adatto. "Nel corso degli anni abbiamo costruito una partnership molto buona e di fiducia con l'azienda Zecha, in cui spesso siamo coinvolti fin dall'inizio di un progetto. Lì esaminiamo insieme quali superfici sono richieste, quali materiali devono essere lavorati e poi troviamo una soluzione ottimale per l'applicazione specifica", afferma Josef Kulhanek, vendite tecniche presso Zecha.
Particolarmente nella costruzione di utensili e stampi, dove spesso la dimensione della serie è 1 o in generale piccole serie sono la norma, i materiali e le applicazioni cambiano di giorno in giorno.
"Inoltre, le tolleranze nell'ordine dei micrometri sono già quasi standard. Qui devono venire i migliori: macchine, supporti e naturalmente anche gli utensili!", sa Johannes Herzog. E Zecha ha un programma molto ampio da offrire: utensili speciali progettati per materiali esigenti e applicazioni di nicchia, come frese rivestite in diamante e fresatori tagliati al laser per la lavorazione del rame o frese lucide per materiali temprati. "Non sono prodotti di massa, ma risposte a problemi di produzione concreti: prolungano i tempi di utilizzo, migliorano le superfici e consentono lavorazioni che non sarebbero possibili con utensili standard. Soprattutto con materiali abrasivi o molto duri come acciai HSS, rame tungsteno o ceramica sinterizzata, questa specializzazione si ripaga, poiché stabilizza i processi e riduce il lavoro di rifinitura", aggiunge Josef Kulhanek.
La precisione di misurazione decide sulla qualità
Affinché questa enorme precisione arrivi davvero al pezzo lavorato, presso toolcraft la misurazione degli utensili non è un passo successivo, ma un avviatore di processo. CIMTRODE ha sviluppato soluzioni di misurazione che catturano la rotazione e la geometria delle frese con alta precisione. Tobias Gruber, figlio del fondatore dell'azienda e co-responsabile dello sviluppo del prodotto presso CIMTRODE:
"Anche un millesimo di millimetro di errore di rotazione influisce massicciamente sulla qualità della superficie, sulla conformità dimensionale e sulla durata dell'utensile. Grazie a una misurazione precisa, è possibile ottimizzare in modo mirato le combinazioni di portautensili e frese, escludere precocemente le fonti di errore e ridurre così significativamente gli scarti e il lavoro di rifinitura. I dati di misurazione diventano così la base per processi di produzione riproducibili."
Josef Kulhanek può confermarlo: "Non appena i tempi di utilizzo e le prestazioni degli utensili non soddisfano i requisiti, gli utenti si trovano prima di tutto davanti alla nostra porta e cercano l'errore nella fresa o nel trapano. Ma quando poi controllano la rotazione, diventa subito chiaro che spesso i portautensili sono usurati nel corso degli anni e portano a risultati di processo scadenti. Con una misurazione preliminare si potrebbe escludere questo."
Toolcraft lo ha riconosciuto presto. Da più di dieci anni si fidano degli strumenti di misurazione di CIMTRODE.
"All'epoca abbiamo iniziato con il C-VIEW 75 e abbiamo controllato giunzioni saldate ed elettrodi. Ma circa due anni fa cercavamo una soluzione con cui poter fare il passo decisivo", afferma Johannes Herzog. A tal fine, toolcraft ha esaminato e confrontato molti produttori. "Con nessuno siamo riusciti a trovare un accordo - fino a quando non ci siamo imbattuti in CIMTRODE: in termini di illuminazione e riproduzione naturale dei colori, riproduzione delle condizioni reali attraverso il mandrino HSK e le numerose possibilità all'interno del software di misurazione molto facile da usare, il C-VIEW PROOF è semplicemente geniale per noi!", riassume Johannes Herzog.
Misurare in condizioni reali
C-VIEW PROOF combina una telecamera USB 4K, illuminazione sottile telecentrica e un mandrino HSK ad alta precisione in un'area di prova automatizzata con misurazione di precisione micrometrica. Cattura automaticamente la rotazione, la lunghezza totale e le deviazioni di contorno, riducendo così l'influenza dell'operatore e l'incertezza di misurazione. È importante che le condizioni nella fresatrice siano simulate esattamente. Altrimenti, i risultati di misurazione non sono realmente significativi.
Pertanto, il mandrino HSK simula condizioni di serraggio reali, rendendo i risultati di misurazione direttamente trasferibili alla macchina di produzione. Le esportazioni DXF e PDF e la semplice integrazione del software accelerano la documentazione e l'integrazione nei processi CAM/MES.
Tobias Gruber conosce molto bene il C-VIEW PROOF: “Il dispositivo include le basi della mia tesi di laurea, che ho scritto nell'ambito del corso di ingegneria meccanica a Salisburgo. Quando sono entrato nella nostra azienda familiare, abbiamo realizzato un progetto da questo – con molto successo, come si può vedere!” Nonostante il suo ruolo di sviluppatore di prodotto, apprezza molto il contatto con i clienti, “perché i clienti mi dicono cosa hanno realmente bisogno e in che misura dobbiamo sviluppare ulteriormente un dispositivo.”
L'integrazione dei processi fornisce precisione riproducibile
La precisione è più di un singolo valore di misura o di un fresatore particolarmente buono – nasce dalla combinazione di molte misure: il controllo della temperatura, fondazioni delle macchine disaccoppiate e processi di pulizia speciali per i componenti sono esempi di come toolcraft AG controlla attivamente i fattori ambientali per stabilizzare i risultati di misurazione e produzione. Questo approccio olistico garantisce che i risultati di misurazione precisi rimangano riproducibili anche nella produzione in serie.
Cooperazione come motore di innovazione
La stretta collaborazione dei tre partner mostra come nascano le sinergie: i problemi vengono analizzati insieme, i dati di misurazione tornano nello sviluppo degli utensili e i processi di produzione vengono costantemente migliorati. Questo scambio accelera le soluzioni e riduce i tentativi errati. Allo stesso tempo, la diversificazione di toolcraft attraverso settori come la tecnologia medica, l'aviazione, i semiconduttori e l'automotive consente una solida situazione degli ordini, mentre CIMTRODE e Zecha influenzano direttamente la stabilità dei processi e la redditività attraverso sviluppi personalizzati. “Si può migliorare solo se si può dimostrare. E noi lo facciamo con una misurazione ad alta precisione. E solo chi ha lo strumento giusto può misurare ciò che conta davvero”, sottolinea Johannes Herzog.
Il futuro appartiene a coloro che comprendono la tecnologia di misurazione e utensili come parte integrante della loro strategia di produzione. “Ogni moderno centro di lavorazione può misurare diametri e raggi, ma con questo l'utente non guadagna denaro. Pertanto, è molto più efficiente implementare la misurazione come processo preliminare: prima che un utensile usurato o difettoso produca scarti, può essere scartato!”, afferma Tobias Gruber. Gli esempi pratici di toolcraft, CIMTRODE e Zecha dimostrano chiaramente: la precisione non è un lusso, ma una necessità strategica. Chi pensa utensili, misurazione e produzione come un sistema interconnesso e collabora in modo cooperativo porta la qualità della produzione a un nuovo livello – e si assicura ordini che altrove non possono essere realizzati.
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