Alta qualità delle superfici con i centri di fresatura Fidia
Per completare più rapidamente operazioni di finitura, specialmente su stampi per componenti in plastica per interno vetture, gli stampisti di Farmingtons Automotive, di Georgsmarienhütte, in Germania, si affidano alla tecnologia Fidia.
Il nuovo centro di fresatura ad alta velocità FIDIA GTF3514/MA2200 è andato ad aggiungersi alle macchine di sgrossatura per ridurre sensibilmente i tempi di produzione e migliorare notevolmente la qualità delle superfici lavorate.
Le esigenze in termini di qualità delle superfici di componenti plastici nel settore automobilistico stanno diventando sempre più sofisticate. Rispondere con efficacia a questi crescenti requisiti, rispettando tempi di consegna e contenendo i costi, è oggi tra le grandi sfide per i costruttori di stampi. “Compressi nella morsa dei prezzi e dei tempi di consegna, rimane poco spazio per dedicarsi ad obiettivi di miglioramento e performance” esordisce Jörg Ulbricht, responsabile dei processi di fresatura e costruzione stampi presso Farmingtons Automotive. “La nostra azienda realizza stampi per un’ampia gamma di componenti in plastica: pur comprendendo componenti tecnici, nella maggior parte dei casi si tratta di particolari estetici che richiedono finiture perfette.”
Farmingtons Automotive GmbH fa parte del Gruppo Welp e si considera un fornitore completo, in grado di offrire servizi come fornitore unico di prototipi, progettazione e produzione di attrezzature, fino alla produzione di serie. Le attività legate alla costruzione di stampi comprendono:
- studi di fattibilità e consulenza generale sullo stampo;
- simulazione dello stampaggio e calcolo di deformazioni e ritiri;
- ottimizzazione del prodotto attraverso la progettazione dello stampo;
- programmazione CNC;
- costruzione dello stampo fino alle prove e messe a punto;
- manutenzione e riparazione degli stampi.
Un’altra area strategica è la costruzione di veicoli per categorie speciali. Partendo dalla produzione standard dell’industria automobilistica, i suoi esperti sviluppano e producono veicoli personalizzati.
Le esigenze in termini di qualità delle superfici di componenti plastici nel
settore automobilistico stanno diventando sempre più sofisticate.
Un’ampia gamma di stampi
Farmingtons Automotive è un fornitore completo – dall’ingegnerizzazione, alla costruzione di stampi, al rivestimento di componenti in plastica consegnati in linea ai costruttori, pronti per essere montati. Produce una vasta gamma di componenti, dai sistemi di illuminazione agli interni dei veicoli, fino a parti tecniche. Anche gli stampi per la produzione interna sono realizzati nello stabilimento di Georgsmariehütte. “La maggior parte dei nostri stampi, comunque, sono consegnati ai nostri Clienti”, spiega Ulbricht. “Un grande numero di stampi che produciamo sono per i fornitori di primo livello del settore automobilistico, sia per auto, che per veicoli commerciali.” Le dimensioni variano da 600 x 600 mm con un peso di 4 - 5 tonnellate, fino a 2600 x 1600 x 1000 mm, con pesi che arrivano a 40 tonnellate.
I materiali utilizzati comprendono acciai comuni per stampi che materiali temperati, i quali - pur arrivando a durezze di 55 HRC - non rappresentano criticità particolari. “Per questo disponiamo di un parco macchine altamente produttivo”, spiega Ulbricht. “Per stampi di dimensioni più grandi eravamo soliti fresare con una macchina tipo FOG di Droop+Rein, una fresatrice ormai ‘avanti con gli anni’, ma pur sempre produttiva e affidabile, anche se per stampi di pannelli interni di carrozzeria, non è più sufficientemente precisa.”
“In poche settimane dunque la macchina è stata installata e con le geometrie perfettamente calibrate, grazie alla competenza e rapidità dei
montatori Fidia che hanno dato un contributo professionale eccellente.”
Alla ricerca di una macchina per finiture
La maggior parte di componenti in plastica per i quali costruiamo stampi richiedono un’accuratezza di 5 centesimi di mm, il che significa un centesimo sullo stampo. “Per operazioni di sgrossatura la Droop+Rein rimane una buona soluzione”, prosegue il capo della produzione di stampi, “ma specialmente quando si tratta di lavorazioni di superfici dove la precisione diventa un fattore discriminante, abbiamo dovuto fare sforzi importanti per soddisfare le esigenze del nostro lavoro”. Soprattutto se si considera che le operazioni di finitura manuale, con i tempi e i costi che comportano, oggi non sono più accettabili. Per questa ragione, il responsabile d’officina insieme agli operatori macchina, qualche tempo fa hanno intrapreso un’analisi di proposte per affiancare una nuova macchina alla Droop+Rein; una macchina che abbinasse la capacità di effettuare lavorazioni di semifinitura e finitura a lavorazioni come dire, più ‘robuste’. “Volevamo ottenere una migliore qualità di finitura superficiale unita a tempo di lavorazione più breve”, Ulbricht riepiloga così le principali caratteristiche desiderate. “In aggiunta, volevamo sperimentare e mettere in pratica una più efficace relazione tra tempi di lavorazione non presidiata e cicli più brevi e questo, con un’attenzione all’intero iter produttivo. Ottimizzare soltanto alcune fasi del processo in maniera isolata e non connessa, dal nostro punto di vista è un approccio sbagliato; similmente, anche una visione troppo generalista, comporta un impatto negativo sul processo produttivo nella sua interezza.”
Dunque, dopo aver esaminato e messo a confronto le diverse soluzioni per la fresatura di superfici complesse delle più importanti case costruttrici, gli esperti hanno deciso a favore di una macchina fresatrice a portale di Fidia, il modello GTF3514/MA2200. “Siamo stati davvero fortunati, la macchina presentata alla recente edizione 2015 della Emo a Milano era disponibile a breve”, commenta soddisfatto Ulbricht. “Era ancora in uno stadio in cui sarebbe stato possibile apportare modifiche e funzionalità specifiche su nostra richiesta. In poche settimane dunque la macchina è stata installata e con le geometrie perfettamente calibrate, grazie alla competenza e rapidità dei montatori Fidia che hanno dato un contributo professionale eccellente.”
Nel prendere la decisione, gli uomini Farmingtons sono stati incentivati dal fatto che diversi clienti annoverano centri di fresatura Fidia nel proprio parco macchine. “Questo evidentemente ci ha rassicurato e stimolato”, spiega Ulbricht. “Conoscevamo Fidia come il costruttore dei CN abbinati alle fresatrici Droop+Rein - spiega lo stampista - Abbiamo un’ottima considerazione dei controlli Fidia che riteniamo molto potenti e facili da usare.”
“A nostro parere il nuovo controllo C40 è considerevolmente più veloce e
‘performante’ rispetto a tutti i prodotti attualmente proposti sul mercato.”
Un controllo potente
Con il CNC Fidia C40 la macchina dispone dell’ammiraglia dei controlli numerici. “A nostro parere il nuovo controllo C40 è considerevolmente più veloce e ‘performante’ rispetto a tutti i prodotti attualmente proposti sul mercato”, pensa Ulbricht. “Grazie all’architettura a doppio processore inoltre, sul CNC possono girare anche programmi esterni mentre la macchina è al lavoro; in questo modo possiamo facilmente programmare nuovi percorsi durante la lavorazione. Il nostro sogno per il futuro è di poter misurare direttamente per mezzo del CNC con il software ‘3D Form Inspect’ di M&H.”
Una macchina funzionale
Il nuovo centro di lavoro offre una corsa di assi in X/Y/Z rispettivamente di 3500 x 2200 x 1400 mm. Nonostante l’ampiezza delle sue corse, la macchina è costruita in una forma monoblocco; ciò significa che non è necessaria una fondazione e, nel caso della modifica di layout dello stabilimento, la macchina può essere riposizionata in modo semplice ed economico. La sua testa può essere facilmente compensata dall’operatore attraverso il sistema HMS (Head Measuring System). La macchina è progettata per fresatura simultanea su cinque assi, con una velocità di rotazione mandrino di 24.000 giri/min., una coppia di 88 Nm e 55 kW di potenza. La macchina assicura fresatura ad alta velocità, con velocità di avanzamento che può essere raddoppiata da 30 m/min. fino a 60 m/min.
“La GTF3514/MA2200 è la macchina fresatrice più adatta alle nostre esigenze”, conclude soddisfatto Jörg Ulbricht
Un buon utilizzo dell’area di lavoro
“Il disassamento del mandrino HSK63 di 75 mm fa guadagnare 150 mm in corsa effettiva rispetto alle soluzioni tradizionali”, calcola Ulbricht, “si deve semplicemente utilizzare la testa in modo adeguato.” Il raffreddamento può essere effettuato con refrigerante liquido, con sistema aria-olio minimale, o con aria secca attraverso il mandrino.” Con i suoi tre trasportatori di trucioli, due sui lati e uno in testa alla tavola, la macchina si presta anche per grandi asportazioni. Il magazzino utensili dispone di 42 posti lunghi fino a 300 mm. Gli stampisti in Farmingtons Automotive si affidano a porta utensili Haimer. “Per lavorazioni su 5 assi simultanei, ma anche su operazioni in modalità 3 + 2, possiamo utilizzare anche utensili lunghi e rastremati” aggiunge Ulbricht, “il che assicura notevoli vantaggi.”
Fresare meglio e più velocemente
Grazie alla sua struttura geometrica, la macchina è molto rigida e il sistema di ripresa del gioco assicura un’elevata precisione meccanica. “La GTF3514/MA2200 è la macchina fresatrice più adatta alle nostre esigenze” conclude soddisfatto Jörg Ulbricht. “Abbiamo raggiunto con successo il nostro obiettivo: una maggiore qualità unita a tempi di lavorazione minori. E abbiamo potuto ridurre in maniera considerevole anche lo scarto dovuto alle riprese di lavorazione!”
Costruzione monoblocco
La GTFM presenta una struttura monolitica a U realizzata in ghisa. Questa soluzione non solo garantisce risparmi in tempi a costi di installazione ma semplifica eventuali futuri riposizionamenti della macchina in stabilimento. Al tempo stesso consente una struttura modulare, utile per realizzare macchine di dimensioni diverse.
