Foratura e Sbavatura Alberi a Gomiti | HEULE

Nel caso degli alberi a gomiti in servizio, il peso riveste un ruolo determinante. L’applicazione di materiali pesanti come l’acciaio o la ghisa incide direttamente sul peso complessivo dell’albero a gomiti e, di conseguenza, sulla massa in movimento all’interno del motore. Ciò influisce sul consumo di carburante e sul rispetto_{dei limiti di CO₂} vigenti.

Per questo motivo, molti costruttori di motori mirano a ridurre il peso. Una misura spesso adottata è il foro di alleggerimento centrale, che si estende per l’intera lunghezza dell’albero motore.

A causa della forma dell’albero motore, durante questo foro l’utensile penetra ripetutamente nel materiale per poi uscirne. Per poter lavorare l’intero albero motore in un’unica passata, sono necessari utensili con lunghezze fino a 800 mm. Inoltre, a causa della sua geometria, il componente presenta un accesso limitato ai bordi del foro, il che rende la successiva sbavatura una sfida notevole.

Si ricerca una soluzione automatizzata per la foratura di alleggerimento

Un cliente del settore automobilistico era alla ricerca di una soluzione ideale per la realizzazione e la sbavatura del foro di alleggerimento nell’albero motore, realizzato in acciaio specifico per il cliente con due gamme di durezza. Si trattava di lavorare due diversi tipi di albero motore con diametri fori pari a 18 mm e 22 mm. Non era richiesta solo una foratura precisa, ma anche la sbavatura dei numerosi bordi del foro sia sul lato anteriore che su quello posteriore.

Era richiesta una soluzione affidabile, in grado di funzionare in ambienti di produzione automatizzati. Finora, per effettuare una foratura e per sbavare su entrambi i lati erano necessarie due fasi di lavorazione indipendenti l’una dall’altra, con utensili diversi. Poiché il magazzino era completamente occupato, il cambio utensile tra punta e utensile per sbavare doveva avvenire manualmente. Ciò comportava tempi di ciclo prolungati e un elevato dispendio di tempo per l’attrezzaggio.

Il cliente era quindi alla ricerca di una soluzione che riunisse l’effettuazione di una foratura e la sbavatura su entrambi i lati in un’unica operazione e che potesse integrarsi senza problemi nel sistema di foratura esistente, senza occupare ulteriori posizioni utensili né richiedere ingenti investimenti in ulteriori macchine.

Due specialisti, un unico obiettivo: efficienza e precisione nella produzione di alberi a gomiti

I due specialisti MAPAL e HEULE hanno individuato le sfide del cliente e hanno elaborato congiuntamente una soluzione applicativa specifica. MAPAL è leader mondiale nello sviluppo di utensili di precisione e di concetti di lavorazione per la lavorazione con asportazione di trucioli di componenti complessi. HEULE è un’azienda svizzera di lunga tradizione che da decenni è sinonimo di soluzioni innovative e affidabili per la sbavatura, la smussatura e la lamarizzazione dei fori – ovunque siano richieste la massima qualità e la precisione svizzera.

HEULE e MAPAL hanno integrato le rispettive competenze chiave nell'effettuare una foratura e nella sbavatura, elaborando una Soluzione in grado di soddisfare gli elevati requisiti della produzione di alberi a gomiti. Grazie a una comunicazione aperta, a una stretta collaborazione e a un coordinamento preciso, sia nei centri di prova interni alle aziende che direttamente presso il cliente, è stata sviluppata una Soluzione combinata su misura. In questo contesto è stato essenziale tenere sempre sotto controllo l’intera catena di processo: le modifiche apportate alla sbavatura hanno un’influenza diretta sul processo di effettuazione di una foratura e viceversa. Solo grazie a questa visione d’insieme è stato possibile coordinare in modo ottimale l’affidabilità del processo, la qualità della foratura e della sbavatura, nonché la durata degli utensili.

Implementazione e integrazione della Soluzione

Il risultato è una soluzione combinata che consente la lavorazione continua del foro di alleggerimento, effettuando una foratura e sbavatura in un’unica operazione, e che può essere integrata direttamente nel processo esistente. L’utensile combinato si basa su una punta a testa intercambiabile MAPAL con interfaccia TTS e modulo SNAP18 Fas integrato di HEULE.

La soluzione consente una rapida sostituzione della testa di foratura all’interno della Macchina. Al termine della vita utile, viene sostituita solo la testa di foratura, riducendo così i tempi di attrezzaggio e i costi degli utensili. Inoltre, è possibile adattare in modo flessibile diverse geometrie e Rivestimenti ai vari materiali, senza dover sostituire il portautensili di base. L’interfaccia CFS, montata sul retro del portatesta intercambiabile, consente di estendere in modo modulare il sistema di utensili e di adattarlo in modo flessibile, con elevata stabilità e un’elevata capacità di processo, a diverse profondità di foratura: un vantaggio fondamentale nella lavorazione di componenti lunghi come gli alberi a gomiti.

Il modulo SNAP18 è un sistema di sbavatura miniaturizzato, con dimensioni di soli 16,0 x 3,5 x 5,0 mm, integrato nel portatesta intercambiabile TTS. Viene installato direttamente dietro la testa di foratura intercambiabile ed è pronto all’uso in breve tempo, oltre a essere di facile manutenzione: un chiaro vantaggio negli ambienti di produzione automatizzati.

Durante l’operazione di foratura, il modulo consente la sbavatura simultanea in avanti e all’indietro. In tale fase, la lama realizza, con l’avanzamento di lavoro, lo smusso desiderato di 1 mm. Non appena viene raggiunto lo spessore definito dello smusso, la lama penetra radialmente nel Corpo utensile. All’uscita dal foro, la lama viene riportata nella posizione iniziale tramite la spina di controllo a molla, in modo da poter realizzare lo smusso sul lato posteriore.

Ampia versatilità d’impiego e vantaggi economici

La soluzione combinata è adatta a una vasta gamma di materiali e applicazioni a partire da un Diametro foro di 18 mm e non è indicata solo per gli alberi a gomiti. Soprattutto nel caso di componenti con geometrie complesse o di grandi dimensioni, quali alloggiamenti, anelli di supporto o flange, essa consente di effettuare contemporaneamente una foratura e la sbavatura su entrambi i lati, anche in punti di difficile accesso. Inoltre, la Soluzione è indicata per pezzi con un elevato numero di fori, quali elementi filtranti, componenti di collegamento o nella carpenteria metallica. In questo modo, i fori possono essere realizzati in un’unica operazione, riducendo notevolmente i tempi di lavorazione.

La combinazione tra la tecnologia di foratura di MAPAL e il modulo SNAP18 di HEULE porta la lavorazione degli alberi a gomiti a un nuovo livello di efficienza. L’utensile combinato, che garantisce l’affidabilità del processo, unisce l’effettuazione di una foratura e la sbavatura su entrambi i lati in un’unica fase di lavorazione. I risultati ottenuti sono precisi e convincono per la loro eccellente qualità. I tempi di ciclo vengono notevolmente ridotti, viene garantita una lunga durata degli utensili, aumenta l’affidabilità del processo e l’efficienza viene incrementata in modo sostenibile.

Inoltre, grazie alla soluzione combinata, non sono necessari utensili aggiuntivi. Ciò non solo consente di risparmiare spazio nel magazzino utensili, ma, grazie all’integrazione nel centro di lavorazione (BAZ) esistente, riduce anche in modo significativo i costi di investimento e di esercizio. La versione con sistema a testa intercambiabile ottimizza inoltre in modo significativo i costi degli utensili, limitando l’uso di costosi inserti in metallo duro integrale alle sole teste di foratura intercambiabili. Nel complesso, la Soluzione offre un chiaro valore aggiunto a tutti coloro che mirano alla massima qualità con tempi di ciclo minimi e strutture dei costi ottimizzate.