MicrometroPrecisione per la produzione di valvole

L'azienda britannica ad alta tecnologia Domin sta rivoluzionando interi settori industriali con componenti idraulici ad alta efficienza stampati in 3D, puntando sulla precisione sicura del processo della rettificatrice universale S33 di STUDER.

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La macchina universale di rettifica CNC S33 nel Domin Technology Centre a Bristol, Regno Unito ©Studer

Nel Domin Technology Centre (DTC) situato fuori Bristol in Inghilterra c'è
l'odore di innovazione nell'aria. L'atmosfera è caratterizzata da un'energia concentrata
perché qui si sta plasmando il futuro del controllo del movimento. Nelle luminose e ordinate sale ci sono sistemi di stampa 3D all'avanguardia, macchine EDM e fresatrici – e da poco anche una rettificatrice S33 di STUDER. Sono strumenti per giovani professionisti talentuosi uniti da una missione comune: risvegliare un'intera industria dal suo sonno tecnologico. Con i suoi 85 dipendenti altamente qualificati, Domin è una delle aziende più innovative nel Regno Unito.

Idraulica – questa è la tecnologia per controllare con precisione la forza delle fluidi sotto pressione e muovere anche i carichi più pesanti con apparente facilità. I sistemi idraulici sono diventati una parte indispensabile del nostro mondo moderno, sia che si tratti di escavatori che sollevano carichi tonnellate nei cantieri, di un aereo che estende il suo carrello, o di automobili che eseguono comandi di frenata in frazioni di secondo. Ma è anche vero che rispetto ad altri settori, qui ci sono stati relativamente pochi progressi e innovazioni dal 1950.

Valvole e pompe high-tech fanno avanzare l'idraulica

Esempio Domin Bobine ©Studer

«L'idraulica tradizionale è incredibilmente potente, ma anche notoriamente inefficiente.
I sistemi convenzionali possono sprecare fino al 70% della loro energia in ingresso», spiega Cameron Adams, Manufacturing Engineering Manager di Domin. Pertanto, lui e il suo team si sono posti l'obiettivo di portare questa tecnologia chiave in quasi ogni industria moderna nella prossima era, affinché si possa ottenere di più con meno.

Domin intende raggiungere questo obiettivo con i suoi prodotti principali: valvole servo estremamente reattive e pompe ad alte prestazioni ultra-compatte.

L'azienda sfrutta la libertà di design della stampa 3D in metallo per produrre componenti innovativi con strutture interne complesse e ottimizzate per il flusso. Tali strutture a canale complesse sarebbero impensabili con la produzione convenzionale sottrattiva. Il risultato sono sistemi idraulici digitalmente controllabili che consentono guadagni di efficienza fino al 90% rispetto a soluzioni convenzionali.

Ad esempio, una singola valvola moderna di Domin riduce i costi di circa 400 dollari all'anno, il che porta a significativi risparmi nei grandi sistemi. I clienti di Domin si trovano in settori come l'aviazione, l'automotive e il motorsport, la produzione industriale, la robotica, la navigazione e il settore energetico.

Produzione scalabile grazie alla STUDER S33

Domin produce i suoi prodotti in acciaio Maraging estremamente duro, durevole e resistente alla corrosione tramite stampa 3D in metallo. Dopo il processo additivo, segue la lavorazione delle superfici e delle geometrie fini, il cosiddetto Edge Matching. Qui, i bordi di controllo del valvola devono essere allineati con le aperture del corpo della valvola con una precisione di pochi micrometri. Questa corrispondenza è cruciale per le prestazioni complessive della valvola.

Cameron Adams, Manufacturing Engineering Manager di Domin ©Studer

Fino ad ora, Domin ha eseguito l'Edge Matching tramite erosione a filo (EDM). Questo è un processo che fornisce alta precisione, ma è relativamente lento. «Ci siamo trovati di fronte al problema di scalare un processo estremamente preciso, ma lento, per la nostra produzione in crescita», ricorda Adams. Per questo, Domin aveva bisogno di una macchina che garantisse precisione massima in modo affidabile e offrisse anche la flessibilità di combinare diverse lavorazioni.

Dopo un'intensa valutazione, è stata scelta la rettificatrice universale CNC S33 di STUDER.

Aspettative elevate sulla precisione superate

Ora Domin utilizza la S33 per la rettifica ad alta precisione dei diametri e dei bordi di controllo delle valvole per prodotti chiave come le valvole delle serie S4 Pro, S6 Pro e S10 Pro. Qui, le richieste di precisione sono estremamente elevate. Ad esempio, la valvola S6 Pro richiede una tolleranza di diametro di soli tre micrometri – un valore venti volte più piccolo del diametro di un capello umano. «La precisione e l'affidabilità della macchina STUDER hanno superato le nostre aspettative. Durante il collaudo, la deviazione su oltre 50 componenti grazie alla misurazione in processo è stata di soli 0,0006 mm – e no, non è un errore di battitura», afferma Adams.

Questo è possibile grazie alle tecnologie di rettifica all'avanguardia e ai componenti di alta qualità con cui il produttore svizzero di qualità, con oltre 113 anni di tradizione, equipaggia le sue rettificatrici. La S33 dispone dell'architettura hardware e software rivoluzionaria C.O.R.E., il cui grande TouchDisplay garantisce non solo un'operazione intuitiva, ma anche una visualizzazione intelligente dei dati di produzione rilevanti. E con funzionalità come mandrini di rettifica a motore controllati in frequenza per la rettifica esterna e interna, così come il letto della macchina in ghisa minerale Granitan S103 per la necessaria stabilità termica e smorzamento delle vibrazioni, si ottengono risultati di precisione affidabili.

Cinque minuti invece di un'ora

Cameron Adams e l'ingegnere di servizio STUDER Julian Connors durante l'avviamento della S33 ©Studer

In totale, la S33 ha potuto elevare la produzione di Domin a un livello superiore. Grazie alle tolleranze estremamente ridotte, gli specialisti idraulici possono ora produrre i loro valvole e blocchi come componenti completamente intercambiabili in serie. La precedente necessità di accoppiare manualmente i componenti è stata eliminata. Il vantaggio tecnologico decisivo della S33 per Domin è stata la sua configurazione con due mole.

«La capacità di rettificare sia i diametri che le spalle dei valvole in una sola macchina è un cambiamento radicale per noi», afferma Adams e spiega: «Sappiamo che se c'è una possibilità di errore, questa probabilmente si presenterà. Per ridurre questo rischio, abbiamo progettato il processo in modo che non siano necessari cambi di mole o movimenti del mandrino. Questo approccio non solo riduce i tempi di attrezzaggio, ma minimizza anche i costi per gli errori tipicamente associati. Inoltre, il passaggio dall'EDM alla rettifica sulla S33 per la valvola S6 Pro ha portato a un miglioramento drammatico dell'efficienza – il tempo di lavorazione è stato ridotto da quasi un'ora a soli cinque minuti.» Inoltre, Domin e STUDER condividono una collaborazione di fiducia. «La comunicazione tra i nostri professionisti e gli eccellenti ingegneri di Domin ha funzionato molto bene fin dall'inizio. Insieme, siamo riusciti a identificare la S33 come la macchina ottimale e a configurarla per le specifiche esigenze di produzione», ricorda Michael Läuffer, Area Sales Manager UK / Ireland e Benelux di STUDER. Questa consulenza e la fiducia reciproca sono state la chiave per Domin. «Non abbiamo ottenuto solo una macchina, ma una soluzione ben ponderata. Il supporto tecnico e la capacità di rispondere alle nostre esigenze sono stati di prim'ordine e hanno notevolmente facilitato l'intero processo di implementazione», conferma Adams.

Con uno sguardo al futuro, la direzione di Domin è chiaramente orientata alla crescita. Il
Il volume di produzione dovrebbe aumentare esponenzialmente nei prossimi anni. Per fare ciò,
Affrontare, il passo successivo è già definito: L'automazione del caricamento dei pezzi è il prossimo traguardo verso una produzione in serie ad alta efficienza. Anche per questo motivo è stata scelta la S33 con le sue opzioni di automazione intelligenti e a prova di futuro. "Con STUDER abbiamo un partner al nostro fianco che ci accompagnerà anche in questi passaggi di sviluppo e ci aiuterà a realizzare la nostra visione di un processo produttivo completamente automatizzato e intelligente", riassume Adams.

Punti salienti della S33

  • Massima precisione e sicurezza del processo grazie all'interazione perfetta.
    di hardware e software
  • Tempi di lavorazione brevi grazie alla lavorazione completa
  • Interfaccia intuitiva e funzionalità intelligenti con C.O.R.E. OS e StuderPictogramming
  • Facile da automatizzare grazie a interfacce standardizzate per caricatori e
    Dispositivi periferici

Contatto:

studer.com