E’ sufficiente un re-scale per aumentare la taglia di una macchina utensile? Viaggio alla scoperta delle “big”, quelle di “stazza” XXL, targate Zayer.
Tante lavorazioni differenti richiedono macchine utensili diverse, anche in termini di dimensioni: dalle piccolissime alle grandi, il mondo delle macchine utensili offre soluzioni per tutte le taglie!
Dunque, oggi l’offerta del mercato è molto ampia, sia per la tipologia di lavorazione da eseguire, che per le dimensioni della macchina ma, indipendentemente da ciò, efficienza e qualità sono caratteristiche imprescindibili.
In particolare, alla macchina utensile di grossa taglia, è fortemente richiesta la possibilità di eseguire lavorazioni accurate e precise, garantendo standard qualitativi molto elevati.
Il mondo dei manufatti che richiedano macchine utensili XXL è un po’ particolare: il concetto di “lotto” va inteso come produzione in quantità limitata, se non addirittura in pezzi singoli, garantendo precisione e qualità della lavorazione.
Ovviamente rispondendo a precise richieste di performance. Queste condizioni sono riscontrabili un po’ in tutti settori dove operano le macchine utensili di grandi dimensioni, dalla costruzione stampi, all’energetico, al siderurgico, al ferroviario, solo per citarne alcuni, dove lo standard qualitativo, anche in presenza di geometrie complesse, non accetta compromessi.
L’offerta vede quindi macchine dalle caratteristiche molto diverse, dalle Gantry, a quelle a portale o a banco fisso, per arrivare a quelle a montante mobile, tutte però condividono affidabilità e precisione.
Se affidabilità e precisione sono le prime caratteristiche che l’officina chiede a una macchina utensile di grandi dimensioni, altrettanto importanti sono la possibilità di rispondere in maniera performante alla flessibilità e versatilità, imposte dal mercato, e, oggi in particolar modo, guardando con attenzione ai temi della sostenibilità e del consumo energetico.
Sostenibilità e oltre
Macchine più leggere e dinamiche garantiscono al cliente un abbattimento di energia assorbita in lavorazione, fattore estremamente importante ai fini della sostenibilità produttiva, anche se è un tema a cui, purtroppo, non viene data la giusta enfasi.
«In Zayer abbiamo riprogettato le strutture e realizzato fusioni che si presentano più rigide ma al tempo stesso più leggere, e, nel momento in cui abbiamo riprogettato le macchine, è stata attuata anche una strategia di standardizzazione dei componenti che, a loro volta, sono stati rivisitati e ottimizzati. Infatti anche la standardizzazione gioca a favore della sostenibilità anche nella costruzione della macchina, non solo nell’uso futuro» spiega Rosario Palmeri, Amministratore Delegato di Zayer Italia.
La macchina utensile è forse l’acquisto più importante che un’azienda manifatturiera possa fare. Ed è importante non solo per il costo, ma anche per i risultati che potrà dare, confermandosi o meno la “scelta giusta”.
Quali dimensioni si potranno lavorare? Quali le performance?
Sebbene le macchine utensili XXL difficilmente siano di serie, ma in genere siano espressamente dedicate alla risoluzione dei problemi dei clienti, i concetti guida sono condivisi da tutti i modelli, per poi essere ripresi e contestualizzati a seconda dei modelli e delle specifiche esigenze.
Le macchine Zayer di grossa taglia hanno una struttura monolitica in ghisa perlitica, che è frutto di una nuova progettazione che sfrutta le opportunità offerte dall’analisi ad elementi finiti: vengono mantenute le caratteristiche strutturali di rigidità ma con elementi di minor peso, con un conseguente risparmio energetico nell’utilizzo corrente.
«Le macchine Zayer nascono, praticamente da sempre, con una struttura in ghisa perlitica, ma è la moderna analisi FEM che ha permesso di esaltare le caratteristiche di questa scelta, che riesce a rendere le macchine più leggere e dinamiche senza con questo intaccarne la rigidità, ma, anzi, permettendo maggiori velocità e migliorando, in generale, la dinamicità. – sottolinea Palmeri –. Ogni tipologia di macchina ha però delle sue specificità, che ne indirizzano la scelta e, di conseguenza, l’utilizzo».
La strategia di scelta
Dalle macchine a banco fisso a quelle a montante mobile, da quelle a portale alle strutture Gantry, fondamentale è riuscire a lavorare con precisione pezzi dalla geometria complessa e di grandi dimensioni, con una macchina utensile che riesca a garantire sempre lo standard qualitativo richiesto ma, al contempo, sia veloce, rigida e robusta: questa è la chiave per una lavorazione performante.
Ma esistono criteri di scelta?
Il parco macchine definisce la strategia globale di un’unità produttiva e, di conseguenza, la macchina utensile rappresenta il bene più importante, sia in termini di costi, che vanno opportunamente ammortizzati, che di possibilità di business, con un forte legame con le caratteristiche tecniche.
Se, in linea generale, non è mai bene basarsi esclusivamente sul passaparola o sulle caratteristiche teoriche dichiarate dal costruttore, questo diventa ancora più importante nel caso di macchine dedicate alla lavorazione di pezzi di grandi dimensioni, dove le esigenze sono “individuali”.
Data la soggettività delle necessità, è sempre bene effettuare una valutazione congiunta, col supporto degli specialisti.
Premessa l’importanza dell’analisi preventiva, le quattro tipologie di macchine per lavorazioni di grandi dimensioni hanno connotazioni tecniche e indicazioni tecnologiche differenti, pur avendo tratti comuni, che possono quindi dare una indicazione di massima all’officina sulla soluzione verso cui orientarsi, salvo l’indispensabile verifica coi tecnici specializzati.
I perché della banco fisso
Caratteristica fondamentale delle macchine a banco fisso è il posizionamento della tavola, portata direttamente dal basamento e con la possibilità di muoversi solo longitudinalmente.
E’ un tipo di macchina caratterizzata da grande ergonomia, che però non raggiunge grandissime dimensioni, pur occupando uno spazio a terra importante, a causa della corsa che è circa il doppio della dimensione della tavola, che può diventare un aspetto negativo in quelle realtà dove l’ingombro è un fattore critico.
Le macchine a banco fisso, proprio a causa della loro conformazione, sono precise e possono rappresentare la soluzione ideale per la lavorazione di precisione di pezzi snelli.
Sono molto rigide ma, per contro, non sono molto versatili e, proprio per questo motivo, trovano largo impiego quando sono richieste elevate cadenze produttive.
Il mercato propone oggi soluzioni con mandrino sia orizzontale sia verticale, in alcuni casi a più mandrini, ma, soprattutto nelle macchine di ultima generazione, particolare attenzione è posta sull’ergonomia, che deve garantire all’addetto di lavorare in assoluta sicurezza.
«Zayer propone XIOS, una macchina ideale per lavorazione di pezzi di media dimensione. Anche XIOS ha una struttura monolitica in ghisa perlitica affidabile e longeva, che permette di mantenere elevate caratteristiche strutturali di rigidità nel tempo – spiega Palmeri –. A detta di molti clienti è la macchina che tutte le aziende dovrebbero avere in casa, anche perché può essere attrezzata con una tavola girevole che ne implementa notevolmente le potenzialità. E’ ritenuta “preziosa” perché è multitasking e permette di realizzare lavorazioni sia di fresatura che tornitura.»
Montante mobile: chi l’ha scelta e perché
Perché una macchina a montante mobile? Certamente per gli ingombri a terra, più contenuti rispetto ad altre tipologie di macchine XXL, ma anche perché si tratta di una macchina polivalente, che offre una grande versatilità e produttività nella lavorazione di componenti di grandi dimensioni, con una struttura rigida e stabile, che è in grado di garantire un’elevata precisione e benefici in termini di produttività
Chi affronta lavorazioni di pezzi di grosse dimensioni spesso si trova a lavorare qualsiasi materiale ferroso, con una produzione che non è di serie, spaziando in diversi settori: l’aerospaziale, l’automotive, il ferroviario, la costruzione di macchine utensili, ma anche stampi e matrici, tutto rigorosamente big size.
Quando si lavorano pezzi di grosse dimensioni è vietato sbagliare, sia in termini di esecuzione pezzo, che di qualità, che di rispetto delle tempistiche previste.
«Mi piace riportare l’affermazione di un nostro cliente – racconta Rosario Palmeri -: “quando si lavorano pezzi di grandi dimensioni, la macchina utensile è un investimento importante, che deve durare nel tempo e noi abbiamo scelto una macchina a montante mobile guardando alla tecnologia: macchina a montante mobile è una macchina compatta, ma flessibile e robusta e, soprattutto, fa il lavoro per cui è concepita, facendolo bene. Soprattutto risolve il problema di quelle lavorazioni impossibili da fare, per esempio, su una macchina a portale“. KAIROS è la nostra tecnologia a montante mobile, offerta standard con la testa a 45°, in grado di orientare l’utensile in qualsiasi posizione nello spazio, in modo semplice e preciso, a garanzia della lavorabilità anche in posizioni difficilmente raggiungibili.»
A portale, ma per chi?
La macchina a portale con tavola mobile è la più precisa in assoluto in quanto, essendo a struttura chiusa, è la più rigida.
La grande precisione va però parzialmente a scapito della flessibilità e questo, in fase di scelta del tipo di soluzione, è già una indicazione importante.
«Oggi il mercato è orientato verso le macchine Gantry o quelle a montante mobile per una semplice e banale questione di spazio. Ma, se è richiesta una precisione estrema, allora gli ingombri passano in secondo piano e l’unica soluzione è quella a portale con tavola mobile. Un esempio interessante riguarda il settore della refrigerazione, dei grandi frigoriferi industriali che hanno pannelli stampati: lo stampo deve avere una precisione estrema perché, una superficie non perfettamente liscia può cambiare il rendimento termico.»
Quali sono i settori interessati a una macchina a portale? Chi lavora prototipi o pezzi di grandi dimensioni unici o in quantità limitata, dagli stampi, al settore ferroviario, all’energetico o all’aeronautico.
Difficilmente le serie sono importanti, proprio in virtù delle dimensioni.
I materiali lavorati possono essere acciai, fusioni in ghisa o materiali di difficile lavorabilità, che hanno subito trattamento termico o superficiale, ma comunque con una richiesta di qualità e precisione estremamente elevate.
«E’ interessante il caso dei binari per alta velocità. Infatti le linee ferroviarie per alta velocità devono essere realizzate secondo precisi standard infrastrutturali e tecnologici, in modo da garantire sicurezza e velocità, ma anche comfort di viaggio. La qualità del binario è assicurata attraverso parametri geometrici ben definiti che devono assolutamente essere rispettati, in modo da assicurare un accoppiamento perfetto binario/cerchione delle ruote. La qualità della lavorazione è quindi fondamentale. E le macchine a portale Zayer sono scelte proprio per questo» ribadisce Rosario Palmeri.
E ora…la Gantry
Quando la salvaguardia dello spazio e le dimensioni della macchina sono condizioni importanti, se non fondamentali, così come la flessibilità, pur mantenendo un elevato grado di precisione, la Gantry è la soluzione privilegiata.
Le soluzioni possono essere raccolte in due macro famiglie:
- a spalle alte con tavola fissa e traversa fissa
- a portale mobile con tavola fissa e traversa fissa o mobile, come nelle versioni Zayer W.
Fra queste due configurazioni base, possono esserci diverse configurazioni intermedie, frutto di personalizzazione dettata da specifiche esigenze.
Le macchine Gantry, in particolare quelle a spalle alte, trovano ampia applicazione nel settore della lavorazione stampi grazie al grado di finitura che permettono di raggiungere, con ovvi vantaggi sull’economia di processo e di produttività. Le macchine Gantry sono comunque molto apprezzate dalla meccanica generale perché, oltre ad avere un design flessibile dove il cuore della macchina resta invariato, sono possibili configurazioni diverse, coniugando rigidità, dinamica, elevata precisione ed ergonomia.
«Quando si parla di macchine Gantry – conclude Palmieri – Zayer propone, NEOS, AETOS, THERA e ALTEA che partendo da configurazioni base, possono essere “vestite” secondo le specifiche esigenze. Tutte hanno una struttura monolitica in ghisa perlitica che, grazie alla progettazione ottimizzata agli elementi finiti, garantisce un minor peso, con conseguente risparmio energetico, che va ad aggiungersi alla maggiore dinamicità complessiva. Tutte le Gantry Zayer sono macchine progettate per mantenere la geometria in tutto il volume di lavoro, perseguendo la filosofia delle applicazioni tecnologiche semplici per lavorazioni complesse. Ancora una volta voglio riportare le considerazioni di un nostro cliente: “Basta che i pezzi siano grossi e difficili, perché è proprio in questa particolare nicchia che siamo cresciuti, ci siamo strutturati e ci siamo affermati: nel fare le cose che sembravano impossibili ai più“.»
di Daniela Tommasi
