I più moderni centri di lavoro, le nuove macchine multitasking, così come le unità specifiche per microfresatura a elevata precisione, richiedono costantemente tecnologie innovative e sempre più performanti. Oltre all’utensile da taglio, è la scelta del giusto portautensile che determina la buona riuscita della lavorazione. La gamma delle tecnologie di serraggio è oggi talmente vasta che solo un approccio sistematico può aiutare a individuare il portautensile ottimale per ogni singolo processo.
I vari requisiti di ogni settore industriale si riflettono nella varietà di gamma e relativa distribuzione geografica dei portautensili nel mondo. Se in Europa il 60% è rappresentato dai portautensili a calettamento a caldo, negli Stati Uniti e in Asia le percentuali scendono rispettivamente al 20 e 30%. I portapinze sono più diffusi, invece, fuori dall’Europa rispetto alla Germania. La proporzione dei portautensili di precisione ad espansione idraulica si aggira tra l’8 ed il 15% in tutto il mondo.
Nella valutazione degli ultimi sviluppi nel mercato, due aspetti diventano particolarmente centrali: da un lato la molteplicità delle varianti va via via aumentando; dall’altro le tecnologie di precisione stanno acquisendo rapidamente importanza, poiché la migliorata qualità e le prestazioni più performanti delle macchine utensili portano a una crescente domanda di affidabilità dei processi, nonché all’esigenza di utensili che possano durare più a lungo. A ciò si aggiunge il fatto che, una maggiore efficienza nella produzione dei portautensili di precisione ad espansione riduce significativamente il loro costo rispetto ai mandrini meccanici tradizionali, come i sistemi Weldon, Whistle-Notch o portapinze. In particolare, per i portautensili ad espansione idraulica, i prezzi sono diminuiti in modo significativo. A tale proposito, è in aumento l’esigenza di una selezione più attenta delle attrezzature, e ciò rende fondamentale mettere in discussione regolarmente le strategie consolidate, soprattutto quando si investe in nuovi centri di lavoro.
Una valutazione dell’intero sistema
Quando si confrontano i singoli portautensili, le rispettive caratteristiche tecniche e interfacce per il mandrino della macchina diventa chiaro che non esiste una soluzione ottimale per tutte le applicazioni. La scelta di una tipologia è ogni volta una decisione unica, che dipende da una varietà di parametri. Il portautensile non deve essere considerato come componente isolato, bensì sempre nell’interazione dell’intero sistema, che comprende: pezzo, utensile, portautensili, interfaccia del mandrino e macchina. Data l’interazione privilegiata data la vicinanza con il pezzo, il portautensili svolge un ruolo cruciale, in quanto può compensare parzialmente i punti deboli all’interno dell’intero sistema.
L’individuazione del portautensile ideale dovrebbe essere eseguita per gradi, in più fasi. Innanzitutto, è importante definire i criteri di base che influenzano in modo significativo la stabilità del processo. Questi includono la forza di serraggio richiesta, la rigidità radiale, l’ingombro, e, se applicabile, l’idoneità per le applicazioni ad alta velocità. In una seconda fase, l’attenzione si concentra su criteri di qualità che incidono sulla qualità del processo, sulla precisione e sulla produttività. Questi includono la precisione di run-out e la precisione di ripetibilità, il grado di bilanciatura, l’assorbimento delle vibrazioni, l’adduzione del refrigerante e la possibilità di pre-regolazione assiale. Infine, nella terza fase, è consigliabile considerare i criteri economici nel quadro di un’analisi costi-benefici (vale a dire costi di acquisizione, durata, flessibilità e riusabilità, oltre alle passività delle operazioni in corso).
