La stampa 3D può offrire un potenziale interessante alla produzione di utensili? La libertà di progettazione offerta dalla tecnologia additiva di Ceratizit (www.ceratizit.com) ha tutte le carte in regola per rivelarsi uno straordinario valore aggiunto.
Tecnologia additiva, stampa 3D, sono ormai termini di uso comune, che indicano una produzione per accrescimento, col manufatto che “nasce” layer dopo layer. Si tratta di una realtà consolidata, che si sta diffondendo un po’ in tutti i settori merceologici: poteva il mondo degli utensili non essere attratto da questa tecnologia? La risposta è sotto gli occhi di tutti: certamente no, ma è fondamentale che all’attrattiva corrisponda un reale beneficio.
Per Ceratizit la sfida nasce col desiderio di mettere a punto un utensile di nuova concezione, in grado di coniugare l’innovazione con la totale efficienza tecnologica. Infatti, il potenziale offerto dalla libertà di progettazione e la grande flessibilità per quanto riguarda le geometrie interne ed esterne degli utensili possono essere un forte fattore di influenza sul modo di concepire la lavorazione per asportazione di truciolo, rendendo i processi additivi un elemento imprescindibile nelle strategie di sviluppo nuovi prodotti dei “tool maker”. Allo stesso tempo, le maggiori prestazioni degli utensili e il sostanziale aumento di produttività offerto dagli utensili prodotti in stampa 3D, rappresentano un importante valore aggiunto per il mondo manifatturiero.
Fiore all’occhiello del gruppo Ceratizit è la capacità, acquisita con anni di esperienza, di analizzare in modo dettagliato i processi produttivi dei clienti in modo da poter sviluppare soluzioni in grado di massimizzare l’efficienza di tutto il processo produttivo. E allora? Allora nasce la sfida.
La sfida: additivo, innovativo, totalmente efficiente
Quante volte soluzioni che, in linea teorica, potrebbero essere eccezionali, si rivelano troppo costose o non realizzabili con gli strumenti tradizionali di lavorazione? Pensare alla tecnologia additiva può permettere di arrivare a progettare strumenti, o utensili, che si discostano dal modello tradizionale, ma che garantiscono la riuscita della lavorazione in maniera performante ed efficiente. Un ulteriore aspetto interessante riguarda la densità del materiale: i manufatti prodotti con tecnologia additiva oggi possono raggiungere densità anche del 99.9%, analogamente ai pezzi pressofusi. Chiaramente, come sempre in produzione, occorre individuare la corretta strategia produttiva, in funzione dei risultati desiderati.
Con tenacia e caparbietà, ma anche con curiosità e fantasia, gli ingegneri Ceratizit, supportati dal team tecnico del fornitore della macchina per la produzione additiva, ha, nel tempo, studiato sia le potenzialità offerte dall’additive manufacturing in senso generale, che le possibilità offerte a un costruttore di utensili, il cui primo obiettivo è rispondere alle sfide tecniche dei propri clienti, fornendo la soluzione più efficace. Non va dimenticato che, per l’utente finale, è inessenziale il modo in cui viene realizzato l’utensile, ma conta la funzionalità, la qualità, la precisione e un prezzo adeguato: il valore aggiunto offerto da un utensile innovativo deve giustificare l’eventuale maggior costo di acquisto.
La combinazione tra know how tecnologico, relativo alla stampa 3D, e conoscenze ed esperienze decennali, nonché l’esperienza nella produzione di utensili ad alta precisione, hanno portato allo sviluppo di una gamma di frese “screw on” in diamante policristallino (PCD) che stanno rivoluzionando il concetto tradizionale di truciolatura.
Risultato raggiunto!
La nuova gamma di frese in PCD Ceratizit ha il corpo principale prodotto con tecnologia additiva, sfruttando la possibilità di produrre più pezzi nello stesso ciclo. Il pezzo fatto in additive viene quindi dotato di taglienti in PCD e avvitato nel portautensile. Sfruttando la peculiarità dell’additive manufacturing, gli specialisti Ceratizit hanno potuto portare modifiche importanti, come la disposizione dei taglienti, che portano a un deciso aumento di produttività. «In una testa con attacco filettato di 32 mm il numero di eliche e taglienti è passato da 6 a 10, aumentando la velocita di avanzamento dell’utensile anche del 50% -, spiegano i tecnici Ceratizit –. Inoltre, la possibilità di ottimizzare i percorsi dei vani di evacuazione e la strategica posizione dei fori di adduzione consentono di fornire a ogni tagliente la quantità ideale di lubrorefrigerante, per ottenere il miglior raffreddamento possibile, con una rapida rimozione dei trucioli. Anche il design esterno dei corpi aiuta a mantenere pulita la superficie dell’utensile».
Geometrie che erano difficili, se non addirittura impossibili, da produrre con le tecnologie tradizionali sono ora una realtà proprio grazie all’additive manufacturing: la possibilità di configurare liberamente la geometria, sia interna che esterna, dell’utensile è molto importante e apre nuovi scenari per le lavorazioni future ad asportazione di truciolo.
L’aumento del numero dei taglienti delle nuove frese PCD di Ceratizit porta a un incremento dei volumi di truciolo asportato, con una riduzione dei tempi di lavorazione, e conseguente aumento della produttività: le maggiori prestazioni degli utensili e il sostanziale aumento di produttività rappresentano un importante valore aggiunto per i clienti!
Le nuove frese Ceratizit sono disponibili con diametri da 10 a 32 mm, e una lunghezza utensile variabile in funzione del codolo portautensili: con l’obiettivo di mantenere l’alta qualità della lavorazione, indipendentemente dalla velocità di rotazione, gli utensili hanno un elevato angolo di elica, che garantisce un funzionamento silenzioso.
Per concludere
Pensando ai materiali moderni, dall’alluminio al magnesio, alle plastiche rinforzate con fibre, il PCD è in grado di lavorarli tutti! La nuova gamma di utensili PCD di Ceratizit, grazie alle caratteristiche “pionieristiche” (o futuristiche), offre la massima efficienza nella lavorazione dei metalli non ferrosi e delle materie plastiche rinforzate, garantendo qualità della lavorazione, una lunga durata dell’utensile e processi affidabili nel tempo.
«Per un’azienda che sceglie di passare alla lavorazione additiva, non è così semplice riuscire a individuare i parametri ottimali del laser senza l’aiuto di personale esperto e qualificato, che sappia comprendere le necessità per arrivare a formulare la miglior strategia – sottolineano i tecnici Ceratizit –. La competenza e la professionalità di chi ci ha affiancato in questo percorso ha dato contribuito importante all’individuazione dei parametri necessari per la produzione di utensili di prima qualità, in linea con gli alti standard che da sempre contraddistinguono i prodotti Ceratizit. Oggi abbiamo la consapevolezza che la libertà di design offerta dalla tecnologia additiva, il livello di competenza raggiunta e la costante voglia di migliorarsi, avranno un ruolo fondamentale nello sviluppo di ulteriori soluzioni innovative».
I plus degli utensili additivi
Diversi sono i vantaggi offerti dagli utensili prodotti basandosi su tecnologia additiva, fra cui:
• aumento della produttività fino al 100 % rispetto a utensili e attrezzature convenzionali, grazie al design esclusivo;
• forze di taglio ridotte e formazione di bave estremamente ridotta;
• design ottimizzato dei canali di adduzione del lubrorefrigerante, migliorando sia l’evacuazione che il raffreddamento;
• maggiore libertà di design. Le libertà a livello costruttivo consentono di individuare soluzioni innovative, focalizzate sulle reali necessità del processo.
Ceratizit Group
Da oltre 95 anni Ceratizit sviluppa e produce soluzioni mirate in metallo duro per il settore dell’asportazione truciolo e l’antiusura. Il riferimento è quindi verso utensili per lavorazioni ad asportazione truciolo, inserti, cilindretti in metallo duro altamente specializzati, oltre che per la materia prima, il metallo duro, studiando e sviluppando nuove qualità di metallo duro e di cermet, per esempio per la lavorazione del legno e della pietra.
Con oltre 9.000 dipendenti in 34 stabilimenti di produzione in tutto il mondo e una rete di vendita con oltre 70 filiali, il gruppo è un attore globale nel settore del metallo duro. La rete internazionale comprende anche le filiali Komet, WNT, Becker Diamantwerkzeuge e Stadler Metalle, nonché la joint venture CB-Ceratizit, con soluzioni innovative in metallo duro utilizzate nei settori dell’ingegneria meccanica e della costruzione di utensili, nell’industria automobilistica, nell’industria aeronautica e aerospaziale e nel settore medicale.
Ceratizit dispone di oltre 1000 brevetti in tutto il mondo e vanta oltre 200 addetti dedicati alla ricerca e allo sviluppo, che garantiscono al gruppo di essere sempre elemento trainante in termini di innovazione e tecnologia, grazie anche alla collaborazione con università e istituti di ricerca di prim’ordine.
Oggi il Gruppo Ceratizit riunisce il know how di esperti da tutto il mondo, in particolare quando si tratta di trovare soluzioni mirate in metallo duro, ma non solo. Le consociate e le joint venture del gruppo permettono di garantire la disponibilità di prodotti innovativi in metallo duro su tutti i mercati importanti e un servizio di assistenza estremamente rapido, tutelando quindi il business dei propri clienti.
di Daniela Tommasi
