La ghisa perlitica e la macchina utensile

Nel settore delle macchine utensili le fusioni in ghisa perlitica continuano a essere la prima scelta per i basamenti e le parti strutturali.

Nel terzo millennio, la competitività è d’obbligo, una competitività che nasce dall’attenzione alla produzione che deve essere di qualità e… veloce. La velocità è infatti un altro imperativo che contraddistingue il giorno d’oggi: le mode durano un soffio, ciò che oggi è una novità assoluta domani è già quasi obsoleto. Tutto questo fa sì che anche la produzione debba adeguarsi, puntando su sistemi sempre più flessibili ed efficienti, in grado di soddisfare in tempi brevi le richieste del mercato: la produttività diventa la chiave per il successo di ogni sistema produttivo.

Alla macchina utensile, cuore pulsante di ogni azienda manifatturiera, sono richieste prestazioni tali da garantire l’incremento della produttività, con un conseguente ridimensionamento dei costi per pezzo prodotto.

Incrementare la produttività passa necessariamente attraverso l’incremento dei parametri tecnologici di taglio, dalla velocità di asportazione, all’aumento dell’avanzamento e/o della profondità di passata.

Se la tecnologia e la scienza dei materiali vengono in aiuto nello sviluppo di utensili da taglio in grado di rispondere adeguatamente a queste esigenze, molto viene chiesto alla macchina utensile, che deve avere una struttura tale da reggere alle sollecitazioni, sia dinamiche che statiche, imposte dalle condizioni di lavoro.

Comunque siano le dimensioni della macchina utensile, rigidezza e capacità di smorzare le vibrazioni sono una condizione imprescindibile. A maggior ragione se la macchina in questione è di grosse dimensioni.

Se i parametri tecnologici sono importanti ai fini della produttività, altrettanto importanti sono i tempi morti, cioè quei tempi in cui l’utensile non fa truciolo, ma necessari al suo spostamento: la riduzione di questi tempi, per una banale questione di fisica legata allo studio dei moti, richiederà accelerazioni, anche di forte entità, in funzione dell’obiettivo da raggiungere e dei dati di progetto della macchina. Chiaramente forti accelerazioni potrebbero essere raggiunte penalizzando l’accuratezza di posizionamento, ma una conseguenza assolutamente indesiderata è la qualità discutibile. Ancora una volta sono importanti la rigidezza della macchina e lo smorzamento di vibrazioni indotte.

Dal progetto al materiale

Partendo dalle esigenze delle moderne aziende manifatturiere, è evidente come le macchine utensili debbano innanzitutto essere progettate in linea con le esigenze dettate dal mercato in termini di flessibilità e produttività, garantendo, sia attraverso scelte progettuali che di scelta di materiali, adeguata rigidezza e smorzamento delle vibrazioni.

Per quanto riguarda i materiali, molti sono gli studi circa l’impiego di soluzioni innovative, ma, in particolari quando la taglia della macchina è medio-grande o grande, la preferenza continua ad essere la ghisa perlitica, con strutture monolitiche. Sebbene siano molto studiate le strutture in acciaio elettrosaldato, che risponderebbero meglio a criteri di risparmio energetico, queste sembrano presentare nel tempo cedevolezze superiori alla ghisa che non sempre possono essere accettabili.