Microlavorazioni in piazza a Mecspe 2015: viti per orologi

Circuiti stampati 1Che le microlavorazioni siano sempre più presenti nelle attività manifatturiere è più che evidente. La quantità di prodotti di piccola (veramente piccola) dimensione e di elevata (veramente elevata) precisione che ormai ci troviamo attorno a noi è decisamente in crescita. Alcuni di questi elementi sono visibili, altri non lo sono perché componenti interni di oggetti di scala normale (è il caso di componenti di un orologio o dei sensori e pulsanti di uno smartphone o un tablet).

Non microprodotti, quindi, bensì microlavorazioni particolarmente precise su prodotti comunque di scala ridotta. Si parla in questo caso di micro-features per la cui realizzazione occorre comunque affrontare una serie di problemi come se tutto il prodotto fosse su scala micrometrica. Questi problemi sono il carico della macchina, la lavorazione per asportazione, la scelta degli utensili, la scelta del sistema di lubrificazione, lo scarico della macchina e la movimentazione del prodotto realizzato, le eventuali lavorazioni successive (quali ad esempio la marcatura o la realizzazione di una particolare texture sulla superficie del pezzo), il controllo dimensionale e il controllo di rispondenza alle specifiche richieste.

Per rispondere a queste esigenze non si può semplicemente “fare le cose più in piccolo”: nascono tutta una serie di problemi che possono essere affrontati solo con la dovuta competenza e conoscenza delle problematiche che ci si trova ad affrontare su questa scala e delle relative soluzioni (che normalmente non sono quelle che già conosciamo). E’ dunque necessario intervenire con investimenti di rilievo, conoscerne le peculiarità e potenzialità, capire “cosa e come fare”. Ecco quindi l’idea anche quest’anno di riunire a MECSPE (Fiere di Parma, 26-28 marzo 2015) differenti attori, ciascuno con le proprie peculiarità, in una sorta di filiera produttiva nella quale il visitatore può vedere macchine ed attrezzature per la realizzazione di un prodotto con micro-feature.

microfiltri metallici 2Tecnologie in mostra
Sarà presente una macchina SWISS NANO della TORNOS: si tratta di un tornio a fantina la cui cinematica è stata specificamente concepita per la realizzazione di particolari di piccole dimensioni con un’elevatissima precisione. Il basamento in ghisa simmetrico conferisce alla macchina una grande rigidità che le consente di rifinire la lavorazione in modo eccellente. Il design ergonomico integra un’interfaccia uomo-macchina particolarmente focalizzato sull’efficienza e la semplicità.

A questa macchina, dalla linea decisamente avveniristica, è associato un sistema di carico automatico delle barre da lavorare TRYTON, prodotto da LNS, che può essere considerato come un punto fisso di riferimento nel mercato della lavorazione di barre di piccolo diametro. Questo si basa sul principio HYDROBAR® grazie al quale viene gestita la barra in lavorazione inserendola in un tubo completamente chiuso e riempito d’olio in pressione, il che garantisce la possibilità di raggiungere elevate velocità di rotazione (fino a 25.000 rpm) in completa assenza di vibrazioni.

L’effetto idrodinamico dell’olio, innescato dalla velocità di rotazione della barra, crea un sostentamento della stessa all’interno del tubo di guida e uno smorzamento delle vibrazioni. L’efficacia di questo sistema è direttamente proporzionale al crescere delle velocità di rotazione e consente la gestione ottimale di barre con diametri compresi tra 1 e 12,7 mm e con una lunghezza fino a 4.000 mm. Il tutto è abbinato a un sofisticato sistema di sincronismo dei movimenti tra la barra e la fantina del tornio onde evitare possibili flessioni ed inarcamenti, tipici delle barre di piccolo diametro.

Al completamento della barra in lavoro, il carico della nuova verrà effettuato in modo automatico dopo aver eseguito il recupero e lo scarico dello spezzone rimanente, necessario ed indispensabile su torni a fantina mobile.

Close-up mechanism. 3d fatasy background.I sistemi di lubrificazione minimali, quali HAROLBIO 1, HAROLBIO WAY 68 e HYDROBIO 100 utilizzati nelle macchine esposte in quest’area, sono prodotti interamente BIO. Questi prodotti, sviluppati sulla base di una tecnologia di produzione innovativa e grazie ad un’intensa attività di ricerca in collaborazione con università, istituti di sanità e aziende, danno tutti i vantaggi derivanti dall’assenza di olio minerale, sia a livello igienico-sanitario che di performance, ed in particolare: materie prime provenienti da fonti rinnovabili e biodegradabili, attenzione nei confronti della salute degli operatori, assenza di odori durante la lavorazione, bassa viscosità. Quest’ultima caratteristica è, tra l’altro, il focus per quanto riguarda le microlavorazioni: una bassa viscosità dell’olio, infatti, permette un’ottima lavorazione di tutti i tipi di materiale, dall’ottone all’acciaio inox, persino al titanio.

Lavorazioni laser
Sono inoltre presenti due differenti partner operanti nell’ambito delle lavorazioni laser. Si tratta di KIRANA, azienda specializzata nello sviluppo di processi di micro-lavorazione laser finalizzati ad attività di produzione conto terzi e fornitura di sistemi dedicati, e di MICROLA OPTOELECTRONICS, azienda presente con due differenti installazioni: una prima stazione di lavoro laser ed una seconda definita Laser Slider.

Le microlavorazioni laser si collocano a sostegno della crescente richiesta di miniaturizzazione dei dispositivi per la fabbricazione di micro-parti di un’ampia varietà di geometrie e materiali che interessano i più svariati settori industriali. In questo contesto, le soluzioni offerte da KIRANA includono la micro-foratura (fori fino a pochi micrometri di diametro), il taglio di precisione di micro-parti, la strutturazione superficiale, l’ablazione di film sottili, la micro-incisione, la micro-fresatura e la marcatura non convenzionale.

Le specifiche molto spinte, in termini di controllo micrometrico sulle dimensioni e sulle forme delle lavorazioni, e la possibilità, a differenza delle tecnologie concorrenti, di poter trattare, di fatto, tutti i materiali industrial (metalli, ceramiche, polimeri, dielettrici, semiconduttori, compositi) rendono il laser di ultima generazione particolarmente flessibile e permettendo di rivolgersi a settori industriali anche molto distanti l’uno dall’altro: dall’automotive all’aerospaziale, dalla microelettronica alla meccanica di precisione, dal medicale all’energia. Le soluzioni proposte da MICROLA OPTOELECTRONICS sono due.

La prima, denominata LASER READY, è una macchina realizzata per le esigenze di marcatura di manufatti in linea di produzione applicata ad un sistema stand-alone per l’incisione di singoli oggetti, offrendo una semplicità di utilizzo senza precedenti; la stazione di marcatura dotata di autofocus con piano focale ad inseguimento automatico. La macchina è stata progettata per essere utilizzata nelle due modalità: ad isola (lavorazione laser con operatore) o in linea (lavorazione laser per linea di produzione). La seconda, LASER SLIDER, è di fatto una stazione di lavoro completa ed automatizzata progettata per operazioni di marcatura di oggetti singoli o su pallet. Il sistema è dotato dei più sofisticati controlli di sicurezza (Classe I) e di un efficiente autofocus per una semplice e ripetibile incisione con standard di qualità estremamente elevati. Le principali caratteristiche sono il vano porta oggetti che consente un posizionamento semplice ed ergonomico dei manufatti e la possibilità di soddisfare le più stringenti richieste di micro-strutturazione superficiale.
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Sistemi di controllo
Ed infine la parte di misura e controllo nella quale VISION ENGINEERING, azienda inglese che produce da più di cinquant’anni microscopi ottici per ispezione visiva e controllo dimensionale senza contatto, espone soluzioni basate sulla tecnologia Dynascope® che consente immagini chiare e nitide, caratteristica essenziale quando si lavora con oggetti “difficili da controllare” per via della forma, dei colori o delle dimensioni. Le difficoltà della esecuzione di misurazioni su micro componenti risiedono principalmente nel non poterlo maneggiare manualmente, nel non poterlo misurare con sistemi di misura a contatto come un calibro o un micrometro, nel non poterlo controllare visivamente a meno di avvalersi di ausili ottici per ingrandire l’immagine.

Le soluzioni presentate sono SWIFT-DUO per il controllo dimensionale e MAKROLITE HD per il controllo visivo. Il primo è un microscopio di misura con delle caratteristiche ottiche che permettono una doppia visione delle immagini (sia su monitor che su testa ottica brevettata: microscopio ottico senza oculari) ed un software di misura intuitivo e versatile per l’esecuzione di misurazioni a campione o per l’esecuzione di routine di misura su piccole serie. L’ingrandimento ottico arriva fino a 100x per vedere con estrema definizione anche i dettagli più piccoli. MAKROLITE HD è invece un moderno video microscopio adatto ad essere impiegato in ambienti produttivi che unisce la qualità della visione ad alta definizione alle peculiarità di uno zoom ottico motorizzato consentendo, nello specifico, il controllo visivo e la verifica della finitura della vite nonché la precisione delle incisioni sulla testa.

L’iniziativa è presente a MECSPE, in Fiere di Parma dal 26 al 28 marzo 2015, pad. 5 stand G23

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