Metalworking World 1/2015

Transcript

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LA RIVISTA COMMERCIALE E TECNOLOGICA DI SANDVIK COROMANT
innovazione:
Basta aggiungere
inchiostro
Più grande, migliore,
più veloce, più forte
La nuova tecnologia ha portato ad enormi
risparmi di tempo nella produzione delle
strutture per le turbine a gas di Siemens.
INDIA
Produzione ben organizzata tech Sui binari giusti ispirazione L’ultima frontiera
usa Pole position tech Mantenersi snelli profilo Toy story
tech Troncatura dolce
editoriale
Metalworking World
è la rivista commerciale e tecnologica di AB
Sandvik Coromant,
811 81 Sandviken, Svezia.
Telefono: +46 (26) 26 60 00.
Metalworking World esce tre volte all’anno,
tradotta in inglese (americano e britannico),
ceco, cinese, danese, olandese, finlandese,
francese, tedesco, ungherese, italiano,
giapponese, coreano, polacco, portoghese,
russo, spagnolo, svedese e tailandese, ed è
distribuita gratuitamente ai clienti Sandvik
Coromant in tutto il mondo. Metalworking
World è una pubblicazione Spoon Publishing,
Stoccolma, Svezia.
ISSN 1652-5825.
klas forsström presidente sandvik coromant
Dare forma
all’industria del futuro
A VOLTE NON OCCORRE viaggiare tanto
lontano per entrare nel grande mondo di
Sandvik Coromant. Di recente mi è bastato
scendere tre rampe di scale per raggiungere, dal
mio ufficio, l’ingresso del quartier generale a
Sandviken, in Svezia, dove lavoro. Ho girato a
sinistra e percorso i 20 metri che mi dividono
dal nuovo Sandvik Coromant Center, allora
ancora in costruzione. Anche con in testa un
elmetto, l’odore della vernice fresca nell’aria, i
cavi che pendevano dal soffitto e gli operai al
lavoro per completare gli ultimi ritocchi, ho
avuto una certezza: questo edificio rappresenta
il futuro, ed è sicuramente uno dei simboli della
nostra azienda.
Ci impegnamo costantemente per interagire
con coloro i quali, insieme a noi, danno vita al
settore – i nostri clienti, gli studenti, i partner,
gli esperti e i potenziali dipendenti. In passato,
ogni anno accoglievamo a Sandviken circa
3.000 visitatori . Con l’apertura del nuovo
centro clienti quest’anno, ci aspettiamo di veder
raddoppiare questa cifra. La struttura, di 4.500
mq, offrirà attività di formazione, corsi e
un’officina prototipi dove progetteremo e
produrremo nuovi utensili e svilupperemo
metodi di produzione efficienti e soluzioni su
misura per clienti e partner (vedere pag. 4).
Oltre alle sfide dirette legate agli utensili e
ai metodi di lavorazione, il centro fungerà da
fulcro dove poter osservare, interpretare,
predire e preparare l’industria di domani. E’ qui
che guarderemo al futuro delle lavorazioni
meccaniche, per scoprire come l’additive
manufacturing, ovvero la stampa 3D (vedere
pag. 26), i ’big data’ e l’Internet of Things
influenzeranno il nostro settore o come noi
2 metalworking world
potremo influenzarlo. E’ qui che noi, insieme a
voi, daremo forma al futuro.
Anche questo numero di Metalworking
World guarda avanti – in direzione del settore
aerospaziale e della sua ultima frontiera. A
volte, l’eccitante mondo di Sandvik Coromant è
giusto qualche piano più sotto, e a volte, invece,
è a decine di migliaia di chilometri, nello
spazio. E quello è un viaggio che, prima o poi,
mi piacerebbe fare.
Buona lettura,
klas forsström
Presidente Sandvik Coromant
Direttore Responsabile ai sensi delle
leggi svedesi: Björn Rodzandt.
Caporedattore: Lianne Mills. Account
executive: Christina Hoffmann. Gestione
Editoriale: Henrik Emilson. Progetto
grafico: Niklas Thulin. Technical editor:
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Coordinamento editoriale: Aurore Gilmont.
Traduzione in italiano: Barbara Allaria per
International Service. Coordinatore
traduzioni: Sergio Tenconi, Louise Holpp.
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Stina Gyldberg. Prepress: Markus
Dahlstedt. Foto di copertina: Adam Lach.
Si informa che non verranno accettati
manoscritti, se non espressamente richiesti.
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Corrispondenza e richieste inerenti la rivista
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Contatto: Metalworking World, Spoon
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Email: [email protected]
Domade relative alla distribuzione:
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Stampato in Svezia da Sandvikens Tryckeri,
su carta MultiArt Matt 115 gr. e MultiArt
Gloss 200 gr. da Papyrus AB, conforme a
certificazione ISO 14001 e registrato con
EMAS.
Adveon, Coromant Capto, CoroMill,
CoroCut, CoroChuck, CoroPlex, CoroTurn,
CoroThread, CoroDrill, CoroBore,
InvoMilling, CoroGrip, CoroTap, AutoTAS,
GC, Silent Tools, T-Max, iLock e Inveio
sono tutti marchi registrati Sandvik
Coromant.
Per avere una copia gratuita di
Metalworking World, inviate il vostro
indirizzo a: [email protected]
Metalworking World è distribuito a soli scopi
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natura generale; non vanno dunque intese
come suggerimenti o norme cui fare
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declina ogni responsabilità per qualsiasi
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indiretto di qualsiasi tipo, causato dall’uso
delle informazioni
contenute in
Metalworking World.
indice
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USA:
Una corsa al riciclo
30
4
Costruire per il futuro:
Benvenuti nel nuovo Sandvik
Coromant Center.
6
Profilo:
Toy story
7
Quicktime:
Notizie da tutto il mondo
9
26
Innovazione:
La stampa 3D
minaccerà o
salverà il
settore?
Germania:
Importanti risparmi di tempo
nella produzione delle gigantesche
strutture per turbine a gas
Batterie incluse:
La sfida dello stoccaggio dell’energia
10
India:
Impressionanti miglioramenti della
produttività
14
Ispirazione:
Andare là dove solo pochi uomini sono
arrivati
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Nota Finale:
Illuminare le strade
Tecnologia
Mantenere la
superficie pulita
Quanto è snello
il leader?
Come ottenere un processo di
spianatura stabile e priva di
bave con una durata del
tagliente prevedibile.
In che modo Sandvik Coromant
organizza le proprie strutture e
attività produttive?
17
24
Into the groove
Sui binari giusti
CoroMill QD è l’ultima soluzione
ideata per le operazioni di
scanalatura profonda e
troncatura.
Soddisfare le esigenze tecniche di
tornitura delle ruote ferroviarie.
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metalworking world 3
Quicktime
testo: jens ekelund
foto: Samir Soudah
Costruire per
il futuro
Il Sandvik Coromant Center è una struttura nuova di zecca,
di 4.500 mq, dedicata ai clienti e situata presso la sede di
Sandvik Coromant, a Sandviken, in Svezia. Benvenuti!
D: Il nuovo Sandvik Coromant Center viene descritto
come un luogo di incontro per gli operatori del settore.
Cosa significa?
Prima di tutto ci piacerebbe dimostrare che Sandvik Coromant
fa parte dell’industria manifatturiera del futuro. I clienti in
visita si faranno un’idea di quello che accadrà nei rispettivi
settori di attività. Comprenderanno inoltre cosa Sandvik
Coromant è in grado di offrire come partner.
D: Chi sono i visitatori tipo della nuova struttura?
Prima di tutto i nostri attuali clienti. Vogliamo discutere con
loro dei progetti congiunti e delle attività di formazione.
L’interazione si baserà sulla condivisione delle conoscenze, il
che significa che ci scambieremo know-how ed informazioni.
Pensiamo che questo sia un posto perfetto per farlo. In
secondo luogo, vorremmo che venissero a farci visita
potenziali clienti, per vedere in che modo sia possibile esser
loro utili, e rappresentanti del settore, decision maker,
giornalisti, partner e il nostro staff. Vorremmo anche riuscire
ad attrarre futuri collaboratori, come studenti universitari e di
istituti tecnici.
D: Qual è la differenza tra la vecchia e la nuova
struttura?
Abbiamo curato nei dettagli il nuovo centro, in modo da
essere certi di ciò che i visitatori ricorderanno quando
lasceranno la struttura. Da una prospettiva tecnica, avranno
la possibilità di familiarizzare con i nostri prodotti e di trovare
soluzioni per affrontare le sfide di produttività. Se i problemi
e le sfide sono di rilievo, possiamo venir loro in aiuto grazie
alle nostre conoscenze in campo applicativo. Posso garantire
che avremo una soluzione che soddisferà le loro esigenze.
D: Cosa ci puoi dire dell’officina dove si sviluppano
i nuovi prodotti?
La vicinanza all’officina di sviluppo dei nuovi prodotti è
importante perché quello è il luogo dove nascono le nostre idee
e prendono forma le nostre soluzioni. Per i clienti in visita
costituisce un grande vantaggio l’avere esperti a disposizione in
grado di aiutarli. E’ una peculiarità di Sandviken.
D: In che modo il nuovo concetto aiuterà ad alzare
ulteriormente l’asticella in ambito tecnologico?
Stiamo creando un network composto dalla totalità dei nostri
centri nel mondo, capace di collaborare con tutti i centri che
operano con i clienti, fornendo un accesso online ai nostri
esperti. Potremmo, ad esempio, organizzare una sessione
didattica in un luogo con un relatore fisicamente presente in un
altro Paese. Vorremmo inoltre riutilizzare il know-how acquisito
in altri centri. Importanti progetti di sviluppo nati a Sandviken
verranno rapidamente implementati in specifici progetti dei
clienti in tutto il mondo, e la condivisione delle conoscenze sarà
fondamentale, perché garantirà la possibilità di arrivare più
rapidamente e in modo più preciso ad elaborare soluzioni
adeguate. Collegando tra loro tutti i centri, saremo certi che le
nostre competenze verranno utilizzate ovunque.
D: Cosa volete che i visitatori portino con sé al rientro a casa?
Dopo aver fatto visita ad uno dei nostri centri, ci auguriamo che
torniate a casa ispirati e pronti ad affrontare il futuro delle
lavorazioni meccaniche. Speriamo abbiate ottenuto
informazioni approfondite su come
----------------------ottimizzare le vostre attività,
Bertil Isaksson
sentendovi parte del team globale Senior
Project Manager,
di Sandvik Coromant. n
Sandvik Coromant
“Questo è il maggior
investimento compiuto
negli ultimi 30 anni.”
Bertil Isaksson, Senior Project Manager
Sandvik Coromant Center: dedicato alla
passione per la produzione e la ricerca
Ubicazione: Sandviken, Svezia
Dimensioni: 4.500 mq
Visitatori: 6.000 annui
Capacità: 300 visitatori
al giorno
Macchine: Cinque nello
show-room, tre nell’officina R&S
Fornitori macchine: DMG Mori,
Mazak, Brother e Hermle
Sale conferenze: 14
Postazioni didattiche: 5
Monitor più grande: 214’’
SmartTV: 11 (80’’)
Pavimento officina R&S: 1 metro di spessore
Peso scale in calcestruzzo: 14 tonnellate
Edificio ecologico: consumi energetici del
25% inferiori rispetto al precedente
Productivity Center
Quicktime
testo: Henrik emilson
foto: Goldieblox
Toy story
SOLO L’11 PERCENTO degli ingegneri negli Stati
Uniti è di sesso femminile, e gli studi suggeriscono che
le ragazze iniziano a perdere interesse nelle materie
scientifiche già a partire dagli 8 anni di età. Debbie
Sterling, ingegnere laureata alla Stanford University, si
è ripromessa di cambiare le cose. Sapeva esattamente
da dove partire – dal reparto giocattoli.
Se si dà un’occhiata agli scaffali dedicati ai giochi
per bambini nei vari grandi magazzini, si vedranno
bambole rosa agghindate da principesse allineate su un
lato, mentre sull’altro giochi matematici e scientifici,
puzzle, giochi di costruzione e rompicapo. Si tratta di
giochi che sviluppano abilità spaziali e suscitano
l’interesse dei ragazzi verso scienza, tecnologia,
ingegneria e matematica sin dalla tenera età.
“Le bambine ne sono escluse,” ricorda di aver
pensato Debbie, che ha deciso di sfruttare la sua
laurea in ingegneria per progettare un gioco di
costruzione dedicato proprio alle bimbe: il
GoldieBlox. Ha combinato i suoi studi in psicologia
femminile con i risultati di colloqui condotti su 100
bambini in età scolare, concludendo che le sfide di
natura ingegneristica contenute nel gioco avevano
bisogno di essere supportate da una storia.
“Piace alle bambine perché a loro non interessa
solo ’cosa’ stanno costruendo – loro vogliono sapere
’perché’”, scrive Debbie sul sito web di crowdfunding
Kickstarter. “Le storie di Goldie hanno a che fare con
la vita delle ragazze. Le macchine che Goldie
costruisce risolvono problemi e aiutano gli amici.”
Il progetto è stato finanziato grazie a Kickstarter, e
l’obiettivo è stato raggiunto in quattro giorni. Oggi,
GoldieBlox viene distribuito da uno dei più grandi
negozi di giocattoli d’America. Debbie ha chiaramente
colto nel segno.
“Crediamo ci siano un milione di bambine là fuori
che siano dei potenziali ingegneri,” dice. ”Solo che
probabilmente ancora non lo sanno.” n
Quicktime
il numero
500 %
Entro il 2022, la Germania pianifica
di aumentare del 500% la propria
capacità eolica offshore.
Una corsa fuori dal comune
HA L’ASPETTO DI UNA PILLOLA, ma potrebbe
benissimo essere la bicicletta più veloce del mondo. Dietro
a questo veicolo a propulsione umana c’è un team di
studenti dell’Institution of Mechanical Engineers
dell’Università di Liverpool, in Inghilterra, che sperano che
il loro prototipo riesca a battere nel 2015 il record di
velocità di 133,8 km/h. Secondo il progetto, il pilota è
seduto a soli 13 cm da terra; il veicolo, che pesa 25 kg,
genererà più di 700 watt di pura energia umana.
Philippa Oldham, responsabile dei trasporti all’Istituto,
spiega: ”E’ un compito estremamente difficile riuscire a far
viaggiare un veicolo a propulsione umana a 145 km/h – è
un salto nell’ignoto – ma con il giusto approccio
ingegneristico nulla è impossibile.”
Ruota bollente
RYNO È IL MIX PERFETTO e probabilmente unico tra
un Segway e una motocicletta ad una sola ruota. Si tratta
infatti di un veicolo monoruota alimentato elettricamente,
capace di raggiungere i 16 km/h. I suoi due motori a
batterie hanno un’autonomia di 10 ore. Come il Segway,
questo monociclo viene descritto come un prolungamento
del corpo umano, ai cui movimenti risponderà piegandosi
in avanti o indietro. La tecnologia di bilanciamento utilizza
la combinazione tra un sensore accelerometrico che sa
dov’è il centro della terra, un sensore giroscopico
altamente reattivo alla rilevazione degli angoli di
inclinazione e un gruppo motore che fa muovere la ruota
avanti e indietro sotto al centro di gravità.
Sulle ali
del sole
PARREBBE troppo bello per essere vero, ma nel
prossimo futuro gli aerei potrebbero volare grazie all’energia
solare, riducendo sia le emissioni che, si spera, le tariffe. Un
progetto di ricerca finanziato dall’UE, SOLAR-JET, ha creato
il primo carboturbo “solare” del mondo, a partire da acqua e
anidride carbonica. Per la prima volta i ricercatori sono
riusciti a realizzare l’intera catena di produzione di
cherosene rinnovabile, usando luce concentrata come fonte
di energia ad alta temperatura. Il progetto è ancora in fase
sperimentale: finora si è prodotto un bicchiere di carboturbo
in condizioni di laboratorio avvalendosi di luce solare
simulata; i risultati fanno tuttavia sperare che in futuro sia
possibile produrre idrocarburi liquidi a partire da luce solare,
acqua e CO2.
”Grazie a questa tecnologia potremo, un giorno,
produrre abbondanti quantità di carburante pulito destinato
ad aerei, automobili e altri mezzi di trasporto, contribuendo
quindi ad aumentare la sicurezza dell’energia e a
trasformare uno dei principali gas serra, responsabili del
riscaldamento globale, in una risorsa di grande utilità,” ha
dichiarato Máire Geoghegan-Quinn, Commissario Europeo
per la Ricerca, l’Innovazione e la Scienza.
Watt sul
tetto che
scotta
Il colosso dell’arredamento IKEA
ha in programma di diventare
indipendente dal punto di vista delle
risorse e dell’energia – producendo
tutta l’energia che consuma – entro
il 2020. Per raggiungere questo
ambizioso obiettivo, l’azienda
installerà pannelli solari su tutti
i tetti dei suoi punti vendita e
magazzini ed investirà nei parchi
eolici. IKEA pianterà inoltre tanti
alberi quanti ne serviranno per
rimpiazzare il legno usato per
realizzare i propri prodotti. Il
progetto prevede di arrivare entro
il 2015 ad avere il 70% dell’energia
consumata prodotta da fonti
rinnovabili e di raggiungere la
totale autosufficienza entro i
successivi cinque anni. L’azienda,
inoltre, incoraggia i propri clienti a
condurre uno stile di vita più verde,
vendendo loro solo lampade a LED,
biciclette elettriche e, a chi ha una
casa di proprietà, anche pannelli
solari.
Meta–
materiali
I metamateriali sono materiali
artificiali dalle proprietà introvabili
in natura. Negli Stati Uniti, i
ricercatori del Massachusetts
Institute of Technology e del
Lawrence Livermore National
Laboratory hanno sviluppato
nuovi materiali ultraleggeri che
pesano quanto l’aerogel ma sono
10.000 volte più rigidi e, un giorno,
potranno rivoluzionare il design
aerospaziale e automobilistico.
Quicktime
il numero
240
L’altezza totale, in metri, della
statua più alta del mondo, in
progetto in India. La Statue of
Unity, alta 182 metri e dedicata
al padre fondatore del Paese,
Sardar Patel, sorgerà su un
piedistallo di 58 metri nello
stato del Gujarat. Gran parte
dell’acciaio necessario per la
sua realizzazione proverrà dalle
attrezzature agricole riciclate di
migliaia di villaggi.
Serpenti in aereo
CI SI ASPETTA CHE, ENTRO IL 2030, il traffico aereo si triplichi rispetto ai livelli odierni. Per far fronte alla domanda, i
produttori di aeromobili potrebbero dover modernizzare i propri processi produttivi in maniera significativa. Fino ad oggi,
l’assemblaggio di un aereo ha comportato un’elevata percentuale di processi manuali, che hanno limitato la produzione. I
ricercatori del German Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU di Chemnitz hanno sviluppato un
processo automatizzato per la realizzazione della complessa struttura interna delle ali. Un sottile sistema robotizzato
multiarticolato è in grado di infilarsi nei piccoli portelli dello scatolato alare e raggiungere profondità di 2,5 metri, trasportando
utensili che pesano fino a 15 kg.
“Il nuovo concetto consente di utilizzare questa soluzione in qualunque situazione che richieda l’applicazione di forze e
momenti torcenti elevati entro uno spazio limitato,” sottolinea Marco Breitfeld, manager di IWU.
Tendenze del settore automobilistico
Il settore automobilistico si sta avviando verso un periodo di cambiamenti, dove
nuove dinamiche di mercato fissano le regole per il futuro, spiega Mattias
Nilsson, programme manager per il segmento dell’industria automobilistica di
Sandvik Coromant.
D: Quali sono le principali tendenze?
Il passaggio dai mercati tradizionali quali l’Europa, il Giappone e gli Stati Uniti, a
quelli emergenti come Cina, India, Sudest asiatico e Messico, è una tendenza che
appare ovvia. L’Europa dell’Est, la Turchia e il Nordafrica sono invece altri nuovi
mercati. Le case automobilistiche tendono a spostare la produzione più vicina al
consumatore finale.
Preoccupazioni di natura ambientale guidano tanto le decisioni politiche
quanto le richieste dei clienti, il che implica la necessità di produrre veicoli più
leggeri, auto ibride ed elettriche. I nuovi motori e i sistemi di trasmissione sono
più leggeri ma anche più performanti e questo porta allo sviluppo di nuovi e
complessi materiali e design. L’alluminio continua a venire usato in sositutizione
della ghisa nella produzione di veicoli leggeri, e i produttori di mezzi pesanti
stanno rimpiazzando nei loro motori la ghisa grigia con quella a grafite compatta.
D: Cosa può offrire Sandvik Coromant ai suoi clienti del settore
automobilistico?
Il settore automobilistico si basa sulla produzione di massa, dove il costo per
componente è sempre un fattore da tenere in forte considerazione. La
concorrenza è spietata e i fattori chiave di successo sono sicurezza di processo,
utensili affidabili e meno scostamenti possibile. Continueremo a soddisfare
questi requisiti fornendo ai nostri clienti utensili,
soluzioni e servizi eccellenti, oltre alle nostre
competenze nel campo delle lavorazioni meccaniche
per qualunque materiale essi preferiscano usare,
oggi ma anche domani.
-----------------------------------------Mattias Nilsson
Programme manager per il segmento dell’industria
automobilistica di Sandvik Coromant.
Quicktime
testo: HENRIK EMILSON
ILLUSTRAZIONE: Niklas thulin
PER TUTTI I DISPOSITIVI RICARICABILI, la chiave
del successo commerciale sta nell’autonomia consentita
tra una ricarica e l’altra. Con il mondo alla ricerca di nuove
fonti di energia rinnovabili, l’impegno per trovare un modo
di immagazzinare il surplus di energia generato da sole e
vento è di vitale importanza. Entrambe le sfide – durata
delle batterie e stoccaggio dell’energia – guidano
l’innovazione in campi quali quello dei trasporti, quello
medico, dell’energia e delle infrastrutture. n
LA ”GIGAFACTORY”
Tesla, azienda produttrice di auto
elettriche, costruirà nella propria
sede batterie agli ioni di litio a
partire dal 2017. Entro il 2020,
l’azienda si aspetta di riuscire a
produrre batterie sufficienti ad
alimentare 500.000 auto
elettriche.
TROVARE UNA
STAZIONE
DI RICARICA
LA RETE
Oggi, chi possiede unaTesla Model S può viaggiare
da costa a costa negli Stati Uniti grazie alla rete di
stazioni di ricarica messa a punto dall’azienda. Il
prossimo passo sarà quello di offrire lo stesso servizio in
Europa. Con 50 stazioni di ricarica, un’auto che può
percorrere fino a 500 km con un solo ”pieno” potrebbe
attraversare quasi tutto il continente europeo.
La batteria si sta scaricando?
Guidate un’auto elettrica e vi
trovate in un’area che non conoscete?
Esistono numerose app per smartphone
che possono aiutarvi a localizzare le
stazioni di ricarica più vicine. L’ultima nata è
un’applicazione per Google Glass, che vi
consente di ”dialogare” con i sistemi della vostra
auto, mentre siete al volante – in tutta sicurezza.
12
MILIARDI
Ci si aspetta che il mercato
mondiale della cosiddetta
”energy storage” (intesa come la
possibilità di immagazzinare
energia autoprodotta) cresca da
qui al 2023, passando dai circa
500 milioni di dollari attuali a 12
miliardi, secondo quanto stimato
da Bloomberg.
LA BATTERIA DI NUOVA GENERAZIONE?
Una batteria con elettrodi di carbonio,
messa a punto dalla startup giapponese
Power Japan Plus pare capace di fornire
migliori prestazioni rispetto alle batterie agli
ioni di litio, comunemente usate nei laptop e
nei veicoli elettrici. Tempi di ricarica fino a
20 volte più rapidi rispetto
agli ioni di litio e durata
impressionante: 3.000 cicli
di ricarica. La batteria non
contiene né terre rare né
metalli pesanti ed è
riciclabile al 100%.
100 %
IMMAGAZZINARE IL SOLE
Sale fuso e una miscela 50-50 di nitrato di sodio e
potassio è quanto viene usato per immagazzinare
l’energia generata dal sole per un massimo di 10
ore. Questo sistema consente ad una centrale
solare di produrre elettricità anche quando il cielo è
coperto e di distribuire l’energia in modo uniforme
in tutta la rete.
Bus stop
La cinese BYD ha sviluppato un
autobus elettrico in grado di
percorrere 325 km con una sola
carica e, dopo un’intera
giornata, di disporre ancora
dell’8% di energia.
LA BATTERIA FATTA A MELOGRANO
Il melograno ha ispirato gli ideatori di un concetto che potrebbe
portare alla realizzazione di batterie per telefoni cellulari,
tablet e veicoli elettrici più piccole, più leggere e molto più
potenti. I ricercatori hanno raggruppato delle
nanoparticelle di silicio (materiale con le quali è fatto
l’anodo delle batterie grazie alle sue
enormi capacità di mantenere la carica)
come fossero dei semi avvolti in una
scorza di carbonio, proprio come i semi
di un melograno.
IMMAGAZZINARE IL VENTO
L’energia prodotta nei parchi eolici può andare da
zero ad un quantitativo tale da sovraccaricare la
rete. Renewable Energy Dynamics Technology ha
sviluppato una batteria capace di passare dallo
stato di carica a quello di scarica in pochi
millesecondi, riducendo le fluttuazioni di potenza.
Produttività reale
migliorata in modo
esponenziale.
Sara Sae aveva bisogno
della tecnologia per
poter competere a
livello globale.
Al lavoro su una BOP
Accumulator Unit di
Sara Sae.
teSTO: Nitin Gadghe Foto: Ashesh Shah
Riscrivere le regole
Quando l’indiana Sara Sae, azienda produttrice di
apparecchiature per il settore petrolifero, ha deciso di aumentare il
proprio giro d’affari, ha coinvolto Sandvik Coromant, già suo
fornitore, e i risultati sono stati a dir poco affascinanti.
Dehradun, India.
nnn Costituita nel 1978, Sara Sae Pvt Ltd, azienda indiana specializzata
nella produzione di apparecchiature per l’industria petrolifera, si è subito
distinta come fornitore chiave per i giganti industriali del settore in tutto il
mondo. Ciò che distingue l’azienda dalla concorrenza è la sua volontà di
riscrivere le regole del business e di accettare le sfide a livello globale.
“I fondatori di questa azienda sono mio padre [Vijay Dhawan, oggi
amministratore delegato] e il suo socio,” racconta Samir Dhawan,
direttore tecnico di Sara Sae. “L’intenzione era quella di entrare nel
settore Oil & Gas.”
Sara Sae ha iniziato ad esportare i propri prodotti, sviluppando contatti
con alcune aziende leader del settore. Nel 2007, l’azienda aveva ormai
realizzato guadagni tali da consentirle di rilevare le quote del socio di
maggioranza National Oilwell Varco e stava mettendo a punto una strategia
che le consentisse di diventare leader indiscusso di questo segmento di
mercato.
“La prima cosa che abbiamo fatto è stata quella di acquisire
Consolidated Pressure Control”, continua Dhawan. “Poi abbiamo
aperto uffici e stabilimenti a Singapore, Dubai e nell’Oman.”
L’azienda ha investito in un nuovo impianto di lavorazione, ha acquistato
due unità di forgiatura e installato un nuovo impianto automatizzato per il
trattamento termico.
“Volevamo seguire due strade: rifornire i giganti del settore e portare i
nostri prodotti al livello successivo,” dice Dhawan. Sara Sae ha investito in
modo significativo in nuovi macchinari, rivolgendosi a Sandvik Coromant
per avere un aiuto tecnologico. “Ci serviva la tecnologia per competere a
livello globale,” continua. Dhawan era affascinato da Sandvik Coromant e
dal loro Productivity Improvement Programme (PIP). Sandvik Coromant
ha accettato la sfida, firmando un contratto di partnership con l’azienda
indiana. Uno dei primi vantaggi che ne è scaturito è stato il fatto che Sara
Sae è riuscita a ridurre in modo sostanziale i tempi necessari per produrre
una pinza idraulica.
“Abbiamo abbassato i tempi da 18 a 2 ore e 30 minuti,” ricorda Dhawan.
Dopo approfondita analisi,
è stato implementato un
Productivity Improvement
Programme.
Grazie al nuovo
programma, la capacità
è quasi raddoppiata.
Oggi, produrre pinze
idrauliche è diventata
una passeggiata.
Dhawan è attualmente impegnato nella realizzazione di un centro di
innovazione tecnologica.
”Ho sempre avuto la sensazione che l’India fosse un paese non propenso
all’innovazione, e se non innoviamo non andiamo da nessuna parte,”
commenta.
Per sviluppare il centro, aperto al pubblico, ha assunto sette ingegneri
provenienti dal prestigioso Indian Institute of Technology e un progettista
del National Institute of Design. “Progetteranno processi e prodotti, a
prescindere dal settore,” dice Dhawan. L’azienda sta ora cercando di
organizzarsi in Cina e Russia, due mercati chiave per l’Oil & Gas. “Per
quanto mi riguarda è molto importante produrre a livello globale,”
aggiunge Dhawan. L’azienda ha in programma di concentrarsi
sull’espansione della propria impronta globale. ”Noi saremo ovunque
ci sarà da trivellare,” conclude. n
Sandvik Coromant ha
iniziato a collaborare
con Sara Sae come
fornitore.
ANALISI TECNICA
“Volevamo seguire due strade: rifornire i giganti
del settore e portare i nostri prodotti al livello
successivo.”
Samir Dhawan, direttore tecnico, Sara Sae
LA PRODUZIONE DI PINZE IDRAULICHE è diventata una vera
passeggiata per Sara Sae, grazie al Productivity Improvement Programme
(PIP) di Sandvik Coromant.
“Ci volevano da 16 a 18 ore per produrre una pinza idraulica, ma
l’introduzione del PIP ha tagliato i tempi, riducendoli a poco più di due
ore,” racconta M Kandaswamy, general manager (produzione e controllo di
processo) di Sara Sae.
Kandaswamy, che ha trascorso parecchio tempo in azienda, ricorda la fatica
degli operatori per produrre le pinze idrauliche prima dell’introduzione del PIP.
”Prima riuscivamo a stento a realizzare 14 o 15 pinze al mese, ma oggi
arriviamo facilmente a 30 e ci rimane della capacità produttiva residua,”
sottolinea Kandaswamy.
Sandvik Coromant ha intrapreso un’approfondita analisi dei processi di Sara
Sae, sia dal punto di vista dell’azienda che degli operatori coinvolti, ed ha
quindi messo a punto un programma che ha semplificato parecchio le cose
per questi ultimi.
Samir Dhawan, direttore tecnico di Sara Sae, ammette che, inizialmente, il
programma destava qualche preoccupazione. Ricorda come l’introduzione del
PIP avesse eliminato otto macchine e tagliato i tempi di fermo macchina.
”I dipendenti capivano che era per il loro bene,” dice. ”Il più difficile da
convincere è stato il middle management, ma una volta capite le potenzialità
del programma, tutto è filato liscio.”
Il PIP ha innescato un cambiamento nel processo di lavoro ed ha introdotto
miglioramenti nella produttività dell’azienda, che punta a diventare una dei
protagonisti del settore a livello globale.
“E’ migliorata la qualità dei prodotti, il costo per componente si è ridotto e i
lavoratori sono molto soddisfatti,” sottolinea compiaciuto Kandaswamy.
I QUATTRO STEP DEL PRODUCTIVITY IMPROVEMENT
PROGRAMME DI SANDVIK COROMANT:
1. ANALIZZARE: Un team di produttività Sandvik Coromant identifica gli
ostacoli e le aree di intervento e raccoglie i dati necessari, per lo più tramite
l’analisi e la revisione della documentazione esistente.
2. PROPORRE: Una volta effettuata l’analisi, il team propone soluzioni
alternative come nuovi dati di taglio, nuovi metodi di lavorazione e nuovi
utensili per ottenere un aumento della produttività e abbattere i costi nelle
aree prese in esame.
3. CONVALIDARE: Il team verifica le proposte selezionate con lo staff del
reparto produzione dell’azienda. Viene redatto un report complessivo che
servirà da base per il successivo processo decisionale.
4. IMPLEMENTARE: Sandvik Coromant e l’azienda cliente creano in
totale sinergia tra loro un programma dettagliato su come procedere,
includendo le istruzioni relative a chi fa cosa e quando, quali investimenti sono
necessari e come dovrebbe attuarsi la procedura di implementazione. Viene
fornito un addestramento adeguato, così come un follow up per garantire che i
miglioramenti apportati funzionino come pianificato.
testo: Risto pakarinen Il lancio Redbull dai
confini dello spazio.
400 km
ISS (International
Space Station)
lo skydiver Felix Baumgartner saltò dal pallone
aerostatico Red Bull Stratos, si parlò di un lancio “dai confini dello
spazio”. Poco prima di buttarsi, ritto in piedi sulla pedana di lancio
del suo gigantesco pallone, realizzato in film di polietilene ad alte
prestazioni, di soli 0,00203 cm di spessore ma con un peso pari a
1.680 kg, l’audace base jumper austriaco mandò un messaggio al
mondo:
“So che in questo momento tutto il mondo mi sta guardando.
Vorrei che poteste vedere ciò che vedo io. A volte bisogna trovarsi
davvero in alto per capire quanto siamo piccoli...Sto tornando a
casa.”
Poi il salto e il volo in picchiata verso la terra, come un proiettile,
per atterrare con l’aiuto del paracadute nel deserto del Nuovo
Messico 11 minuti più tardi, vivo e vegeto – il primo essere umano
a raggiungere velocità supersoniche senza l’aiuto di un motore.
Gli scienziati, come l’astrofisico Neil DeGrasse Tyson, hanno
liquidato l’evento sottolineando come il lancio di Baumgartner da
39 km di altezza non fosse neanche a metà strada dalla linea di
Kármán, il confine convenzionale tra l’atmosfera terrestre e lo
spazio.
La linea di Kármán, fissata ad un’altezza di 100 km sopra il
livello del mare, segna il punto dove la densità dell’atmosfera è
troppo bassa perché vi possano volare gli aerei.
Nonostante acrobazie ed esibizioni ben pubblicizzate quali il
salto dal pallone, i viaggi nello spazio restano, se non proprio nel
limbo, quanto meno in modalità di attesa. Il budget a disposizione
della NASA è stato tagliato sensibilmente rispetto agli anni d’oro,
quando tutto il mondo seguiva le missioni Apollo, passando
dall’1,5% del budget federale americano a circa lo 0,5% di oggi.
QUANDO, NEL 2012,
Per la Blue Origin l’obiettivo è superare
la linea di Kármán.
Interno della navicella Dragon V2
di SpaceX
MENTRE LA NASA continua ad incutere rispetto e, recentemente, ha
annunciato l’inizio dei trasporti verso l’International Space Station
con Boeing e SpaceX, e mentre gli americani continuano ad
investire nell’esplorazione spaziale, le idee più eccitanti – e le
dichiarazioni più ottimistiche – arrivano da un nuovo gruppo di
imprenditori aerospaziali, tra i quali il magnate della Virgin Richard
Branson e Jeff Bezos, fondatore di Amazon, oltre che dalle tante
aziende elencate da Wikipedia alla voce ”turismo spaziale”.
L’azienda di Bezos, la Blue Origin, sta lavorando su un sistema
di lancio che porterà i passeggeri oltre la linea di Kármán, mentre la
SpaceShipTwo della Virgin Galactic di Branson raggiungerà i 110
km di altitudine, quindi anch’essa oltre la linea di Kármán, ma
senza orbitare attorno alla terra.
Bezos, Branson e Elon Musk, il fondatore di PayPal, Tesla
Motor (azienda produttrice di auto elettriche) e SpaceX, sono gli
imprenditori della nuova era spaziale. Obiettivo di SpaceX non è
quello di rompere la linea di Kármán ma di ridurre i costi del
trasporto spaziale e consentire la colonizzazione di Marte.
“Effettueremo voli di collaudo sulla nostra navicella Dragon 2
alla fine di quest’anno,” annunciava Musk lo scorso giugno, in
occasione del lancio del nuovo modello Tesla. “Andremo su Marte
tra 10 o 11 anni.”
La conquista dello spazio, tuttavia, passa anche attraverso battute
d’arresto.
La Blue Origin di Bezos ha già lanciato dei satelliti e SpaceX ha
programmato diversi lanci NASA nel 2014 per consegnare merce
e rifornire l’equipaggio della Stazione Spaziale Internazionale
100 km
Linea di Kármán
La navicella SpaceShipTwo di Virgin.
(ISS, International Space Station) – a 420 km di altitudine,
il satellite artificiale più grande attualmente in orbita.
Certo, la luna si trova a 384.400 km dalla terra, e non ci siamo più
tornati da quel lontano dicembre del 1972, quando la navicella
Apollo 17 intraprese il suo viaggio di ritorno, ma le cose procedono
su vari fronti. I protagonisti in ambito commerciale fanno la loro
parte, e la NASA e l’Agenzia Spaziale Europea (ESA, European
Space Agency), unitamente ai loro numerosi partner, stanno
lavorando sull’esplorazione spaziale, con gli occhi puntati su Marte.
Anche alcune organizzazioni private si stanno dando da fare.
Mars One, fondazione olandese no-profit, ha avviato nel 2013 la
propria campagna di ricerca astronauti. La loro missione è quella di
stabilire un insediamento umano permanente sul pianeta Marte, con
il primo equipaggio che raggiungerà il pianeta rosso nel 2024,
39 km
Pallone Red Bull Stratos
20 km
8.848 metri
Monte Everest
La navicella spaziale
Dragon di SpaceX
nell’hangar a Cape
Canaveral
“Andremo su Marte tra 10 o 11 anni.”
Elon Musk, SpaceX
MARS One
mentre un secondo equipaggio gli farà seguito tre anni più tardi, un
anno dopo l’atterraggio del primo.
SECONDO MARS ONE, sono più di 200.000 gli aspiranti astronauti
registratisi per il programma. Un numero impressionante,
soprattutto se si considera che si tratterà di un viaggio di sola
andata.
Se tutto va come pianificato, gli astronauti di Mars One
incroceranno il nuovo rover robotizzato della NASA, previsto per
il lancio nel 2020, quando le posizioni orbitali dei due pianeti
saranno ottimali.
Per ora, il 2020 non è nient’altro che un bel numero tondo, che stuzzica l’interesse di ognuno di noi. Ma al tempo stesso mancano solo
6 anni a quella data. Gli esperti del settore del comitato della
American Astronautical Society che si occupano di Marte
concordano sul fatto che l’esplorazione umana del pianeta rosso
sarà ”tecnologicamente fattibile” entro gli anni ’30 del 2000, ma
c’è ancora parecchio lavoro da fare.
La Virgin Galactic è stata fondata nel 2004, e nel luglio 2008
Richard Branson ha annunciato che il primo volo nello spazio
avrebbe avuto luogo da lì a 18 mesi. Nel luglio 2014 ci sono andati
vicini, ma l’obiettivo non è ancora stato del tutto raggiunto.
“C’è una ragione che spiega perché non è accaduto prima,” ha
detto George Whitesides, CEO di Virgin Galactic a Space.com
lo scorso giugno. ”E’ difficile. E’ tutto nuovo.” n
Andare più lontano
e più in profondità
E’ difficile prevedere il risultato delle missioni su Marte, o
persino delle missioni con obiettivi più vicini, ma il lavoro che
la NASA, l’ESA, le università, le imprese private e tutto il
settore stanno facendo produrrà anche ritorni più immediati.
Potremo anche non riuscire a viaggiare in tempi brevi verso
colonie lunari, ma quanto è stato fatto ci consentirà di
spostarci da New York all’Australia molto più rapidamente, dice
Sean Holt, vice president engineering and technical services
del segmento aerospaziale di Sandvik Coromant.
“Nonostante quanto afferma Richard Branson, siamo ancora
distanti da quello che viene definito turismo spaziale e una delle
principali ragioni è quella legata ai costi,” continua.
Anche i piccoli passi, tuttavia, portano a compiere progressi.
“Il gap tra quanto sta cercando di raggiungere l’aviazione
commerciale e quanto sta attualmente facendo il settore
aerospaziale si sta restringendo,” sottolinea. ”La differenza una
volta era enorme, e se si parla di prestazioni dei motori o di
materiali usati per costruirli l’industria aeronautica non riusciva
nemmeno ad avvicinarsi al livello di quella aerospaziale”.
“Con la riduzione di questo divario tra i due settori, si intravede
un aumento dei viaggi supersonici nei prossimi 10 anni,”
aggiunge. “Quello che una volta era un viaggio di 26 ore con tre
scali, oggi può diventare un unico viaggio non stop.”
Sandvik Coromant è coinvolta in due diversi modi nel settore
del turismo spaziale: attraverso il miglioramento dei componenti e
dei materiali esistenti e tramite partner quali la NASA.
“L’industria aerospaziale non guarda alla produttività,” dice
Holt. ”Per la NASA non è importante la rapidità con la quale
vengono realizzati certi componenti, ma piuttosto la fase
post-lavorazione, perché i componenti verranno usati in ambienti
sottoposti a elevate temperature e sollecitazioni, e devono essere
perfetti.”
Ma come membro del Commonwealth Centre for Advanced
Manufacturing, centro di ricerca applicata, Sandvik Coromant
deve occuparsi anche di ricerca.
“Siamo nel campo della R&S,” dice Holt. ”Noi siamo partner
così come lo è la NASA quando cerchiamo di sviluppare nuovi
metodi di produzione per nuovi materiali. Adesso è il momento
dei compositi, così come delle leghe a base di nichel, più resistenti
al calore. Studiamo e analizziamo anche i settori che non
riguardano gli utensili da taglio, come la stampa 3D.”
Ma per la ricerca ci vuole tempo, e la percentuale di insuccessi
è elevata. Se si ottengono dei risultati, si arriverà alla fase di
produzione in circa dieci anni, commenta Holt. ”Una volta rotta la
barriera atmsoferica, mi aspetto che la maggior parte dell’esplorazione spaziale avvenga con mezzi privi di equipaggio umano,”
dice. ”Possiamo andare più lontano e più in profondità senza
rischiare vite umane.
“Mi piacerebbe occuparmi di viaggi nello spazio, e vorrei
andare là dove la tecnologia riesce a portarmi,” continua Holt.
”Avere il coraggio di andare dove
nessuno prima è mai arrivato,
proprio come nella serie TV Star
Trek. E’ per questo che faccio
questo lavoro.”
------------------------------Sean Holt
Vice president engineering and
technical services, segmento
aerorspaziale Sandvik Coromant.
tecnologia
testo: elaine mcclarence
sfida: Come ottenere un
processo di lavorazione per
operazioni di spianatura stabile e
senza bave con una durata del
tagliente prevedibile.
immagine: borgs
soluzione: Utilizzare CoroMill 5B90
di Sandvik Coromant.
Mantenere la
superficie pulita
Per riuscire a rispettare le sempre più rigide normative in materia di
emissioni, l’industria automobilistica si sta indirizzando verso l’uso di
materiali più leggeri, come l’alluminio, per la costruzione di componenti
quali le testate dei cilindri. I produttori di motori stanno cercando di
aumentare le temperature e le pressioni di combustione alle quali sono
soggette le testate, al fine di raggiungere l’obiettivo prefissato di
riduzione delle emissioni.
La fresa CoroMill 5B90 è stata progettata per soddisfare i requisiti
imposti dal settore in materia di migliore finitura superficiale e tolleranze
più strette, tenendo fede alle aspettative di un ambiente di produzione a
volumi elevati con tempi ciclo minimizzati, così come componenti con
tolleranze più strette e qualità superficiale definita. Spesso, tuttavia, le
operazioni di spianatura possono presentare sfide quali la necessità di
procedere alla sbavatura, cui si aggiunge un’usura irregolare
dell’utensile e una durata del tagliente imprevedibile, che può portare
a lunghi tempi ciclo.
Sviluppata in collaborazione con il settore automobilistico,
CoroMill 5B90 è un progetto ”su misura” che offre eccellente qualità di
finitura superficiale per le operazioni di spianatura ed una riduzione dei
costi per componente fino al 30%. Ogni utensile è progettato in modo
tale da avere un esclusivo posizionamento assiale e radiale degli inserti,
che consente di tagliare istantaneamente ed in modo efficace i trucioli,
senza dover regolare gli inserti e, al tempo stesso, evitando la formazione
di bave. L’utensile produce trucioli sottili, facilmente asportabili dal
componente per evitare di danneggiare la superficie. Ogni fresa è
realizzata su misura per ciascun componente e ciò permette di
ottimizzare il numero degli inserti da taglio, uno dei quali è sempre di
tipo raschiante e assicura una straordinaria finitura superficiale. Ciò
riduce di due terzi il tempo di setup. È quindi possibile procedere alla
lavorazione ad avanzamenti elevati con un numero di denti inferiore
rispetto a quello delle frese tradizionali.n
Studio di un caso
Un produttore di automobili voleva migliorare l’instabilità del
processo di lavorazione delle proprie testate dei clilindri ed
eliminare la formazione di bave. Doveva inoltre correggere la
durata imprevedibile del tagliente, dovuta alle regolazioni della
cartuccia che differivano leggermente tra un setup e l’altro.
I requisiti di qualità erano una rugosità di 4 (Rmax: 20),
un’ondulazione (W) di 4 e una planarità della superficie di 0,05.
CoroMill 5B90 di Sandvik Coromant soddisfava questi requisiti
ed ha consentito risparmi nell’ordine di 21.000 euro l’anno.
Fresa precedente CoroMill 5B90
Velocità di taglio, vc
Velocità del mandrino, n
Velocità di avanzamento, vf
Profondità di taglio, ap
Durata del tagliente, ore
3.140 m/min
5.000 rpm
8.280 mm/min
0,5 mm
30.000 in media
3.800 m/min
6.000 rpm
9.000 mm/min
0,5 mm
45.000
riepilogo
L’industria automobilistica sta ricorrendo sempre più frequentemente a materiali leggeri quali l’alluminio per realizzare le testate
dei cilindri. CoroMill5B90 è stata sviluppata in collaborazione
con questo settore industriale per soddisfare i complessi
requisiti in materia di finitura superficiale e tolleranze. Il risultato
è una fresa concepita su misura per la produzione di volumi
elevati, in grado di ridurre di due terzi il tempo di setup e il costo
per componente del 30%.
in pole
position
Huntersville, North Carolina, USA.
Non direste mai che un’auto che fa 10 km
con sette litri di benzina sia ecologica.
In qualche modo, tuttavia, lo è davvero.
Virtualmente tutte le macchine del team
Nascar di Joe Gibbs sono usate o riciclate.
Lo stesso vale per gli utensili impiegati
per costruirle.
nnn La carrozzeria ha la forma di una Toyota Camry.
Quando è rivestita con il suo colorato vinile, la macchina
sembra persino avere i fari, la griglia frontale e il logo di
una Camry.
Ma non un solo componente, in realtà, arriva dalla
Toyota.
Quasi il 90% dell’auto, invece, è realizzato nel quartier
generale del team – un complesso da 37.000 mq ad
Huntersville, nello stato americano del North Carolina.
In officina, le macchine sono allineate in base alle diverse
fasi di assemblaggio. Un ronzio proviene dalle 22
macchine CNC Doosan disposte lungo il corridoio,
equipaggiate con attrezzamento Sandvik Coromant.
Gli operatori, suddivisi su due turni di lavoro, fanno
funzionare le CNC per circa 20 ore al giorno, per una
produzione di parecchie centinaia di pezzi destinati alle
circa 90 auto da corsa costruite durante ciascuna stagione
del campionato Nascar.
“Cerchiamo sempre
l’attrezzatura, le
persone e le partnership
migliori. Se sono a
posto queste relazioni,
tutto il resto andrà per
il verso giusto.”
Mark Bringle, Joe Gibbs Racing
Anche al di fuori dei circuiti di gara è chiaro che le squadre
sono in competizione tra loro, per costruire la macchina
perfetta – partendo da zero.
NASCAR, COME ORGANIZZAZIONE sportiva americana, è
seconda solo alla National Football League.
Il fascino di questo sport non attrae solo i migliori piloti ma
anche i migliori meccanici, ingegneri e operatori del paese.
“La nostra azienda è stata fondata ed è diretta da Joe Gibbs,
ex head coach della squadra di football americano dei
Washington Redskins, entrato nella Hall of Fame di questo
sport,” spiega Mark Bringle, direttore marketing e sponsorizzazioni tecniche del team. “Il talento di Joe è la sua capacità di
scegliere le persone giuste per ciascun incarico. Cerchiamo
sempre l’attrezzatura, le persone e le partnership migliori. Se
sono a posto queste relazioni, tutto il resto andrà per il verso
giusto.”
SANDVIK COROMANT E’ uno di questi partner, oltre che sponsor.
“Ciò che portiamo alla partnership è la velocità del nostro
prodotto,” dice Eric Gerringer, technical team manager di
Sandvik Coromant. “Siamo riusciti a contribuire alla
riduzione del 30% dei tempi ciclo attraverso nuovi processi di
produzione e l’impiego dei nostri utensili. La maggior parte
degli utensili e degli inserti, inoltre, viene stoccata nel nostro
magazzino principale nel Kentucky. Se Joe Gibbs fa un ordine
oggi, gli verrà consegnato domani.”
NEL VISITARE LA STRUTTURA, ciò che colpisce (a parte le oltre
200 bandiere, una per ogni vittoria nelle serie Nascar Sprint
Cup e Nascar Nationwide) è lo sforzo del team di lasciare la
minor impronta ecologica possibile –
dagli operatori che rimandano a
Sandvik Coromant gli inserti in metallo
duro usati (vedere pag. 23), ai meccanici
che si assicurano che ogni singola parte
di una macchina distrutta venga inviata
al centro di riciclo giusto.
“L’attrezzamento usato prima finiva
[2]
[3]
[4]
[1] E’ solo un graffio...
[2] Sandvik Coromant è riuscita a ridurre i tempi ciclo del 30%.
[3] Il 90% di ogni macchina viene prodotto presso gli
stabilimenti della Joe Gibbs Racing, nel North Carolina. Nel
corso di ciascuna stagione del campionato Nascar, qui vengono
costruite circa 90 autovetture.
[4] Eric Gerringer, technical team manager, Sandvik Coromant.
[1]
[1] Mark Bringle e Roger Phillips, Joe
Gibbs Racing
[2] Riciclare utensili e materiali fa
risparmiare denaro....
[3] ...e riduce la Carbon footprint.
[1]
in discarica,” ricorda Dan Schnars, ingegnere di produzione,
pensando a quanto accadeva dieci anni fa.
“Ogni volta che un inserto in metallo duro non finisce tra i
rifiuti è ovviamente un fatto positivo dal punto di vista
ambientale,” continua. “Il metallo duro, inoltre, non è una
risorsa infinita. Riciclarlo e rilavorarlo per creare nuovi inserti
è molto più semplice. Ci vuole meno energia e l’impatto
ambientale è molto minore rispetto a quanto serve se si riparte
da metallo duro completamente nuovo.”
La stessa cosa vale per l’alluminio, l’acciaio e altri metalli
raccolti e destinati al riciclo.
Enormi contenitori ubicati nel cortile sul retro dello
stabilimento contengono trucioli di metallo e altre parti solide,
eliminate da macchine giudicate non riparabili o obsolete.
“Per noi è anche un fatto positivo dal punto di vista
finanziario,” aggiunge Schnars. “Otteniamo una somma in
accredito per qualunque cosa ricicliamo. E nell’epoca
moderna degli sport motoristici, dove gli sponsor non
investono più come un tempo, le squadre devono sfruttare
ogni opportunità per risparmiare denaro. Siamo diventati
tutti molto più consapevoli.” n
[3]
[2]
analisi tecnica
“Negli Stati Uniti, in un
futuro non troppo lontano
immaginiamo di riciclare il
100% del metallo duro che
vendiamo.”
Karl Almquist, Sandvik Coromant
NON DOVREBBE ESSERE UNA SORPRESA
Sandvik Coromant ricicla il metallo duro sin dagli
anni ’90 – ma nell’ultimo periodo il programma di
riacquisto degli inserti e Round Tools in metallo
duro usurati sta vivendo un vero e proprio boom.
Nel 2011, Sandvik Coromant US ha assunto un
approccio più business-oriented nei confronti del
progamma di riciclo. Il risultato è stato un
incremento del 375% rispetto al 2009, anno con i
migliori risultati fino a quel momento.
Focalizzando l’attenzione sia sui vantaggi
ambientali che su quelli finanziari del Sandvik
Coromant Carbide Recycling, il programma è
cresciuto molto negli Stati Uniti e ha preso piede a
livello globale.
“L’ANNO SCORSO SANDVIK COROMANT ha
riciclato l’80% del peso del metallo duro che ha
venduto globalmente,” sottolinea Karl Almquist,
project manager di Sandvik Coromant US. “Non si
tratta solo del nostro metallo duro – noi ricicliamo
infatti anche gli inserti e i round tools di altri
produttori. Negli Stati Uniti, in un futuro non troppo
lontano immaginiamo di riciclare il 100% del metallo
duro che vendiamo.”
Si è sempre parlato del programma da un punto
di vista ambientale, ma Almquist afferma che oggi
si tratta anche di un’opportunità economica.
Ad oggi, Sandvik Coromant paga un buon prezzo di
mercato per il metallo duro usato e garantisce che
il materiale venga riutilizzato per realizzare utensili
destinati all’industria manifatturiera, cosa che non
molti rivenditori di rottami possono promettere.
Guarda il video
sull’ipad
SANDVIK COROMANT STA rivedendo le opzioni
di pagamento per gli inserti riciclati, offrendo, per
esempio, specifici voucher atti a soddisfare le varie
richieste del mercato.
Almquist crede che offrire alternative in questo
campo aumenterà ancor più il numero dei
partecipanti al programma.
tecnologia
testo: christer richt foto: Samir soudah
Quanto è snello
il leader?”
Sandvik Coromant è leader del mercato non solo per quanto riguarda
la tecnologia degli utensili da taglio ma anche il supporto fornito
all’industria manifatturiera con soluzioni e consigli su come
impiegare gli utensili e impostare le lavorazioni. Come organizza
l’azienda le proprie strutture e i processi produttivi?
Mikael Herdin, manager of
Maintenance and Production Method
Development, parla a Christer Richt, technical editor di
Sandvik Coromant, della moderna ingegneria di produzione
applicata su scala globale. Herdin ha 26 anni di esperienza
nel settore e negli ultimi 10 anni è stato coinvolto nello
sviluppo dell’automazione nelle lavorazioni.
La pianificazione e organizzazione di una produzione
ottimizzata costituisce il fondamento di qualunque azienda
produttrice. Quali sono i fattori principali da tenere in
considerazione?
La produttività, per qualunque impresa, è direttamente
correlata all’efficienza delle proprie lavorazioni – alla
velocità di asportazione del metallo. Quando si considera la
produttività di una macchina, tuttavia, altrettanto importante
è com’è utilizzata la macchina stessa: fatto 100% il monte
ore in un anno, il 50% lascia ancora ampi margini di
miglioramento. Ecco perché abbiamo lavorato per
raggiungere tempi di setup pari a zero nei processi più
costosi.
Redditività e sostenibilità sono spesso obiettivi ambiziosi, e
la produttività è il tradizionale indicatore del successo.
Tuttavia, hai anche detto che sono molte le componenti da
definire per garantire la produttività, e varie sono le formule,
a seconda del tipo di produzione. Puoi elencarci alcune delle
principali variabili che usi per assicurare performance e
risultati nella tua produzione?
Sì, esistono tante variabili, viste da prospettive diverse.
Quelle più importanti da valutare sono principalmente
l’efficienza di lavorazione, l’utilizzo delle macchine, il tempo di
produzione totale e, naturalmente, i costi di produzione per componente.
Poi vanno tenuti in considerazione alcuni importanti fattori finanziari:
capitale circolante netto, costi fissi e costi variabili.
Per ottenere una produzione snella, o ’lean manufacturing’, sono
coinvolti vari processi, utensili e prìncipi: “just in time”, livellamento
della produzione, miglioramento continuo, eliminazione degli sprechi,
qualità totale e “fare bene fin dal primo componente”.
Avendo come target il raggiungimento della produttività, che ruolo gioca
il livello di stabilità del processo ai fini dei vostri obiettivi di produzione?
Alcuni sostengono che questo sia un fattore prioritario a causa della sua
influenza su tempi e costi.
La stabilità del processo è estremamente importante e noi la vediamo
anche parzialmente come un obiettivo per prevedere in modo quanto più
preciso possibile l’andamento del processo.
In linea generale, per la lavorazione dei componenti a costo elevato e
in volumi medio-bassi (produzione in lotti), pensiamo che il tempo di
produzione totale (TMT, total manufacturing time) non venga mai
discusso o preso in considerazione tanto quanto dovrebbe. Trattandosi
del periodo che intercorre dall’arrivo dell’ordine alla consegna in
magazzino, questo tempo viene misurato in giorni o settimane piuttosto
che in secondi o minuti. L’incidenza dell’effettiva lavorazione sul TMT è
dunque generalmente bassa, e il flusso totale di fornitura va perciò
compreso meglio.
L’automazione, con il carico e scarico macchine robotizzato, contribuisce
all’efficienza della cella produttiva. Le piattaforme di attrezzamento si
basano su un sistema modulare, sono facilmente configurabili e usano
interfacce macchina-utilizzatore standardizzate, dove la schermata
principale è il layout della cella. L’interfaccia comune per il fissaggio del
componente si basa su Coromant Capto C8.
Poiché ciascuna fase nella catena di fornitura rappresenta un fattore
critico, vogliamo garantire la possibilità di meno step, in combinazione
con un minore TMT per ottenere il livello migliore possibile in termini di
costante precisione nelle consegne. Talvolta è possibile ottenere un
miglioramento nell’efficienza delle lavorazioni se il numero delle fasi
produttive diminuisce.
Le aziende che sono riuscite a minimizzare il proprio TMT hanno, in
generale, iniziato a implementare quanto segue:
• CAPP – computer-aided process planning – totale automazione,
dall’ordine ai processi CAD-CAM-NC-CMM
• Macchine multi-task per ridurre il setup per componente
• Automazione del processo di movimentazione del particolare
L’effetto di un ridotto TMT si vede chiaramente sul capitale netto
circolante (richieste minori scorte) e sulla disponibilità di magazzino, che
ha un forte impatto sull’obiettivo complessivo della redditività e
sostenibilità.
Per riassumere, direi che oggi è assolutamente di vitale importanza che
le aziende produttrici considerino le opportunità in relazione a tutti i
seguenti fattori quando pianificano l’impostazione della produzione:
• Efficienza delle lavorazioni
• Utilizzo delle macchine
• Tempo totale di produzione. n
La tecnologia di produzione dei
portautensili Sandvik Coromant
• Circa 14.000 diversi componenti lavorati
• Quantità lotti per parti standard: da 5 a 20
• Quantità lotti per parti semi-standard, personalizzate: da 1 a 5
• Target disponibilità di magazzino: 95%
• Qualità garantita globalmente dalle unità di produzione
• Limite di 4 giorni per il tempo totale di produzione (TMT)
• Organizzazione di ambienti confortevoli per gli operatori
• Automazione al servizio delle persone: dalla lavorazione all’imballaggio
• Efficace manutenzione
• Flusso di processo completamente automatizzato
• Ciascun ordine ha disegni appositamente generati e un programma NC
• Interfaccia comune per il fissaggio del componente basata
sull’attrezzamento conforme alle norme ISO: Coromant Capto C8
testo: johan rapp
Basta aggiungere
inchiostro
Innovazione. Ciò che fino a un decennio fa veniva considerato pura
fantascienza, oggi è una tecnlogia con la quale chiunque lavori in campo
industriale deve fare i conti. Per qualcuno, l' 'additive manufacturing’
rappresenta una minaccia per i propri processi produttivi; per altri,
invece, è il Sacro Graal.
nnn Immaginiamo di voler costruire una casa sulla luna.
Come si possono trasportare nello spazio i materiali edili
necessari? Gli astronauti, chiusi nelle loro ingombranti tute
spaziali, saranno in grado di effetture i lavori di costruzione?
Basteranno ossigeno e cibo per coprire tutto il periodo in cui si
dovrà lavorare?
La stampa 3D, anche detta additive manufacturing, può
essere la risposta a tutte queste domande: basterà ’stampare’ la
casa, usando polvere lunare e altri materiali reperiti in loco.
Non tanto tempo fa, un’idea come questa sarebbe stata
considerata una semplice fantasia. Oggi, sia l’agenzia spaziale
americana che quella europea, NASA ed ESA, vedono
l’additive manufacturing come una tecnica promettente. E lo
stesso fanno molte aziende produttrici. Alcune di esse, di fatto,
la stanno già usando regolarmente in produzione.
Nell’additive manufacturing, gli oggetti vengono creati
grazie ad un dispositivo che stampa depositando strato dopo
strato plastica, metallo e altri materiali “inchiostro”. Questa
tecnica si rivela eccellente per la realizzazione di strutture
complesse e voluminose senza giunti e ad elevata precisione.
Ingegneri e designer possono usare modelli computerizzati e
costruire prototipi in poche ore.
L’interesse nei confronti dell’additive manufacturing è
esplosa negli ultimi anni. Questa tecnologia ha avuto un forte
sviluppo e i prezzi sono scesi parecchio, fino al punto che,
presto, le stampanti 3D potrebbero fare il loro ingresso nelle
case come normali elettrodomestici. Le stampanti industriali
cominciano a diventare accessibili ai più e molte aziende, tra
le quali Sandvik, stanno testando e approfondendo il
potenziale di questa nuova tecnica.
LA General Electric, alla ricerca di metodi sempre più
Alcuni degli elementi
del futuro aeromobile
della Airbus
(raffigurato qui e a
destra) potrebbero
venire realizzati
usando la tecnica
dell’additive
manufacturing. Oltre
a rendere più
semplice la
produzione di forme
molto complesse, gli
scarti di materiale
vengono ridotti
moltissimo rispetto a
quanto succede con
la tecnica tradizionale
di taglio.
“Ci aspettiamo che la crescita
aumenti in modo esponenziale
nei prossimi 5-10 anni.”
Scott Crump, STRATASYS Ltd
Stampante per utensili, di Stratasys.
Motore aeronoautico
stampato in 3D,
Stratasys.
intelligenti per costruire decine di migliaia di ugelli per
carburante per i suoi motori ad iniezione, ha compiuto
importanti investimenti nella stampa 3D, soprattutto per quel
che riguarda la produzione in ambito aeronautico. Gli ugelli, ad
esempio, sono il risultato dell’assemblaggio di 20 diversi
pezzi; la stampa 3D può creare ciascun ugello in un unico
pezzo di metallo. Jeff Immelt, AD, supporter entusiasta della
tecnologia 3D, dice che questo fa una grande differenza.
Nella produzione di tipo tradizionale, spiega, “si prende un
blocco di qualcosa, lo si salda e lo si taglia, portando da
qualche parte gli scarti. La stampa 3D consente invece di
realizzare in modo esatto il prodotto sin dalla prima volta, in
tutti i suoi particolari. Ci sono molti meno sprechi, meno costi
legati agli utensili e tempi ciclo più rapidi – è il Sacro Graal!”
I progetti di stampa-costruzione delle case sulla luna
spiegano un altro vantaggio di questa tecnologia: è possibile
consegnare qualunque prodotto in qualunque posto.
Realizzandolo in loco.
Riuscirà l’additive manufacturing a rivoluzionare
produzione e filiera?
Almeno non nei prossimi 15 anni, secondo Scott Crump,
co-fondatore e chief innovation officer di Stratasys Ltd, uno
dei principali fornitori di stampanti 3D.
“Ci aspettiamo che la crescita aumenti in modo
esponenziale nei prossimi 5-10 anni, e in questa fase
vedremo radicarsi nuove pratiche nella cultura produttiva,”
continua Crump.
“Se ne farà largo uso, a completamento delle tradizionali
tecniche di stampaggio, lavorazione, fusione e fabbricazione.”
ATTUALMENTE, L’ATTENZIONE dell’industria si concentra sulla
realizzazione di prototipi e componenti speciali in piccole
serie. I settori aeronautico, medico e della gioielleria guidano
l’innovazione. La stampa 3D è il paradiso per i designer di
gioielli più creativi. In ambito sanitario, i medici stanno
costruendo ossa e legamenti artificiali dalle misure perfette e
sviluppando metodi per stampare organi umani in processi
dove l’“inchiostro” è rappresentato dalle cellule.
Nel settore manifatturiero, il punto debole della stampa 3D
resta la produzione in serie. Troppo lenta per la produzione
di massa rispetto alle tecniche tradizionali. Crump intravede
due linee principali di sviluppo per l’additive manufacturing
del futuro:
1. Incremento produzione – grazie alla stampa 3D
verranno realizzati gli utensili e gli ausili necessari per la
produzione. “Si ridurranno tempi e costi, migliorando la
qualità,” dice.
2. Produzione alternativa – Il produttore sostituirà le
tecniche di stampaggio con quelle di stampa 3D.
“Il successo della stampa 3D non sta nel sostituire i metodi
tradizionali di produzione,” continua Crump.
“Ma nell’eseguire le operazioni di produzione in modo
diverso, facendo leva sulle sue straordinarie capacità.”
La missione della NASA che prevedeva di mandare una
stampante 3D sulla stazione spaziale ISS (International
Space Station), dimostra come l’umanità possa trarre
vantaggio dall’additive manufacturing. Se qualcosa si
rompe, la stampante 3D, chiamata Made in Space, è in
grado di realizzare un nuovo componente direttamente
nello spazio. Si tratta ovviamente di un procedimento
molto più economico e rapido rispetto al dover spedire le
parti di ricambio dalla terra. Il prossimo passo della NASA
potrebbe essere quello di stampare il cibo destinato alla
ISS. Per ora è una semplice idea, ma chi lo sa? Magari il
cibo stampato sarà buonissimo se la ricetta di stampa
proverrà da un ottimo chef. n
Sandvik aumenta la
propria attenzione
nei confronti
dell’additive
manufacturing
Sandvik Coromant sta seguendo con grande attenzione lo sviluppo
dell’additive manufacturing con la doppia intenzione di impiegare questa
tecnologia nella futura produzione dei propri utensili da taglio e
nell’assistenza ai clienti che lavorano componenti realizzati con la
stampa 3D.
“Abbiamo iniziato a testare l’additive manufacturing un paio d’anni fa,
con una stampante 3D per materie plastiche,” ci racconta Jan
Edvardsson, market analyst in Sandvik Coromant che ha eseguito uno
studio sulla tecnologia per il Gruppo Sandvik. “Attualmente stiamo
facendo dei test sulla realizzazione di componenti in metallo.”
Sandvik ha una storia alle spalle che parla di forti investimenti nelle
tecnologie innovative e di una posizione di leadership in questi campi.
Nei primi mesi di quest’anno, ha aumentato la propria attenzione sulla
stampa 3D ed ha iniziato a formare un gruppo di R&S cui affidare lo
sviluppo dell’additive manufacturing.
“La tecnologia dell’additive manufacturing viene ancora
principalmente usata per la fase di prototipazione e non per la
produzione di grandi serie,” sottolinea Edvardsson.
Una stampante che deposita materiale strato su strato per creare una
determinata struttura è un processo lento e costoso, non adatto per la
produzione di grandi serie, ma è invece ottimo per la realizzazione di
strutture complicate e voluminose, in un pezzo unico, senza giunti. E’
possibile fabbricare oggetti più leggeri e resistenti rispetto a quanto
consentito dalle tecniche tradizionali, e con forme precise e complesse. I
medici stanno usando la stampa 3D per costruire protesi, l’industria
aeronautica vede la possibilità di risparmiare carburante costruendo
aerei più leggeri, mentre quella automobilistica concentra la propria
attenzione sulla capacità di realizzare prototipi in modo rapido ed a costi
relativamente bassi. Molti clienti di Sandvik Coromant stanno investendo
sempre di più in questa nuova tecnologia.
“I componenti realizzati con l’additive manufacturing presentano
determinate caratterstiche,” dice Edvardsson. “E’ molto importante
capire come adattare al meglio i nostri utensili da taglio, in modo da
riuscire a fornire ai nostri clienti buoni suggerimenti di lavorazione.”
Mikael Schuisky, operation manager del settore R&S del Gruppo
Sandvik, a capo del team cui è stato affidato l’incarico di esplorare la
nuova tecnica, spiega: “Questa squadra di ricerca cura un progetto a
lungo termine per lo sviluppo della tecnologia dell’additive manufacturing
nel nostro interno, che ci aiuterà ad aggiungere valore a ciò che offriamo
ai nostri clienti. Anche se ci troviamo solo agli inizi, ne intravediamo già il
grosso potenziale.” n
Renishaw, azienda specializzata nell’additive
manufacturing, ha unito i propri sforzi a quelli
di Empire Cycles per creare una versione
esclusiva di un modello generalmente
proposto in alluminio. Il loro prototipo è stato
creato in una lega di titanio – probabilmente
il primo al mondo a venir stampato in 3D.
L’attrezzatura dell’Agenzia
Spaziale Europea per la
stampa 3D sulla luna.
----------------------Jan Edvardsson
Market analyst,
Sandvik Coromant
Mikael Schuisky
Operation manager, R&S
Sandvik Group
La base lunare dell’Agenzia
Spaziale Europea, che potrebbe
essere costruita con materiale
reperito sulla luna.
tecnologia
sfida: Come soddisfare i requisiti
estremamente elevati che la
fresatura di cave impone agli
utensili da taglio.
immagine: borgs
soluzione: Scegliendo CoroMill QD,
la più recente soluzione per scanalature
strette e profonde e per le operazioni di
troncatura.
Into the
groove
Per le applicazioni di scanalatura e troncatura su centri di lavoro e
macchine multi-task, l’obiettivo è quello di fornire un processo sicuro
ed economico, combinato con un’eccellente evacuazione dei trucioli e
vibrazioni ridotte. Sandvik Coromant ha introdotto CoroMill QD per
soddisfare le necessità di queste complesse lavorazioni per molti
diversi componenti e materiali. I nuovi utensili possono venire usati sia
per la sgrossatura che per la finitura, e tanto per le lavorazioni a secco
quanto per quelle ad umido.
CoroMill QD sfrutta la tecnologia applicata agli utensili CoroCut per
le applicazioni di tornitura, ed è certamente il primo utensile del suo
tipo con refrigerante interno, caratteristica che lo rende la scelta ideale
per la lavorazione dei materiali ISO S, normalmente molto ostici a
causa della generazione di calore. Nei materiali ISO M, un problema
piuttosto comune è rappresentato dall’accumulo sugli inserti, che
riduce la qualità della finitura superficiale e la vita dell’utensile. Anche
in questo caso, il refrigerante interno risolve efficacemente il problema.
Altro problema comune è costituito dai trucioli che restano incastrati
nelle scanalture durante l’esecuzione di scanalature strette e profonde.
Solitamente la questione viene gestita usando un’opzione di fresatura
in discordanza piuttosto che in concordanza. Quando si usa un utensile
per fresare in discordanza, la sua durata può ridursi del 50%. Grazie al
refrigerante interno, con CoroMill QD si può applicare l’opzione di
fresatura in concordanza, in modo da ottenere la migliore durata
utensile possibile e scanalature pulite, oltre ad importanti risparmi di
tempo grazie alla possibilità di evitare l’intervento dell’operatore per la
rimozione dei trucioli. Si tratta di un enorme vantaggio e garantisce
un’eccellente economia di produzione.
Molte altre caratteristiche chiave associate a CoroMill QD apportano
vantaggi al processo di scanalatura e troncatura. I portautensili
antivibranti Silent Tools consentono la lavorazione delle lunghe
sporgenze con minori vibrazioni. Le lunghe sporgenze possono
generare vibrazioni, che a loro volta portano alla rottura dell’inserto e a
possibili danni al portautensile e al componente, con conseguente
effetto sulla qualità dell’operazione di scanalatura. L’assortimento
standard di portautensili copre centri di lavoro di dimensioni mediopiccole con MAS-BT30, tutti i coni ISO 40 e HSK63 come
accoppiamenti lato macchina. I grossi centri di lavoro sono coperti dai
dispositivi di bloccaggio Coromant Capto adattati alla macchina e le
macchine multi-task montano gli adattatori Coromant Capto
direttamente integrati nel mandrino.
E’ disponibile una gamma ottimizzata di geometrie per ISO P, K e
M. Inserti rettificati consentono un’azione di taglio leggera e minimi
errori di run-out e contribuiscono a garantire un’eccellente qualità di
scanalatura e una lunga durata dell’utensile. La stabilità dell’inserto è
garantita dalla sede a binario, brevettata, combinata con un
meccanismo di bloccaggio di semplice utilizzo, con chiave a sgancio
rapido. Tutto ciò si aggiunge ad una soluzione di attrezzamento che
offre operazioni di scanalatura ad alta qualità, oltre ad una buona
economia di produzione e ad una maggiore durata degli utensili. n
riepilogo
CoroMill QD rappresenta la soluzione più recente per le applicazioni di
scanalatura. Sviluppata per soddisfare molti dei requisiti imposti dalle
operazioni di scanalatura profonda, combina refrigerante interno,
portautensili antivibranti e geometrie inserto ottimizzate per offrire un
processo sicuro, economico e con vibrazioni ridotte, che aumentano la
durata dell’utensile.
testo:Tomas Lundin foto: Adam Lach
Tuffarsi
verso nuove
profondità
Berlino, Germania. Grazie alla fresatura a
tuffo e ad una nuova strategia legata ai mandrini,
Siemens ha ridotto di 63 ore i tempi di lavorazione
per le sue enormi strutture per turbine – ciascuna
del peso di 90 tonnellate – con un risparmio di
11 settimane in tre anni di produzione.
nnn Prendete la potenza pura di 1.200 Porsche 911 e avrete la
capacità di una sola turbina a gas SGT5-8000H di Siemens, che ha un
peso equivalente a quello di un Airbus A380 a pieno carico di
carburante.
Oggi, la SGT5-8000H è una delle turbine a gas più grandi e più
potenti del mondo, costruita per assecondare la tendenza del mercato
globale del gas, che secondo alcune previsioni sta crescendo di oltre il
6% all’anno.
Questi enormi componenti vengono prodotti a Berlino, in Germania,
nello stabilimento Siemens dedicato alle turbine a gas e costruito nel
1909 in stile neoclassico, con pareti in vetro e acciaio lunghe 120 metri
e alte 25. Nel 1956, la fabbrica, che fa parte della Siemens Power
Generation Division, è stata dichiarata edificio storico. I macchinari e le
tecnologie presenti al suo interno sono di altissimo livello, con centri di
lavoro all’avanguardia.
Nel 2012, quando la Siemens ha introdotto una nuova, grande
struttura per contenere la sua enorme turbina a gas, lo stabilimento ha
dovuto necessariamente adattare la propria tecnologia. Il processo di
produzione fino ad allora in essere, basato su operazioni di sgrossatura
e barenatura di finitura eseguite usando teste angolari e frese elicoidali,
non era abbastanza stabile per riuscire a realizzare i 16 fori da 600 mm
di diametro necessari per i bruciatori.
“Avevamo problemi enormi,” ricorda Markus Zapke, capo
tecnologia, processi di attrezzamento e fornitura macchine dello
La Siemens
SGT5-8000H è una
delle più grandi turbine
a gas del mondo.
[1]
“La fresatura a tuffo ha ridotto
i tempi di lavorazione da 100
ore per componente a 42.”
[2]
[1] Herbert Imrich, team leader Siemens ai piedi
della turbina a gas.
[2] Dettaglio del CoroBore 820 XL.
[3] Da sinistra: Markus Zapke, Herbert Imrich,
Michael Neumann (Siemens), Olaf Zahn (Sandvik
Coromant), Thomas Reich (Siemens) e Christian
Lendowski (Sandvik Coromant).
[4] Thomas Reich, esperto utensili Siemens.
[3]
stabilimento. “La testa angolare era il punto debole dell’intero
processo. C’erano troppe vibrazioni e gli utensili si rompevano.
Avevamo raggiunto il limite massimo consentito dalla tecnologia
installata.”
Tra gli altri fornitori è stata contattata anche Sandvik Coromant e,
nell’agosto 2013, l’azienda ha proprio scelto la proposta della società
svedese, basata sulla fresatura a tuffo e su una nuova strategia correlata
ai mandrini. “Sandvik Coromant era nostro partner tecnologico già da
parecchi anni,” sottolinea , Zapke. “Sono riusciti ad identificare una
potenziale soluzione ai nostri problemi pressoché immediatamente.”
Olaf Zahn, head of regional sales and technical consulting di
Sandvik Coromant, è l’uomo dietro a questo nuovo concetto tecnico.
“Sapevamo che la testa angolare era instabile,” ricorda. “Abbiamo
quindi optato per la fresatura a tuffo, dove gli utensili entrano
direttamente nei fori preformati all’interno della struttura per turbina.”
La fresatura a tuffo non è una novità in sé. “Nel settore
automobilistico la si utilizza da 20 anni,” dice Herbert Imrich, team
leader per la produzione nello stabilimento Siemens. “E’ incredibile
che nessuno ci abbia pensato prima, o per lo meno quando sono insorti
i problemi.”
Per l’appunto, ci ha pensato Sandvik Coromant: la fresatura a tuffo è il
primo passo del nuovo processo produttivo. Dato che questa tecnica
porta automaticamente ad ottenere superfici ondulate, la seconda fase
deve necessariamente prevedere un’operazione di barenatura di finitura
per soddisfare gli alti requisiti previsti per la superficie e mantenere le
tolleranze richieste. In questa fase finale, il diametro dei fori viene
aumentato, passando da 598 a 600 mm. Il nuovo concetto è stato testato e
poi sviluppato in stretta collaborazione tra Siemens e Sandvik Coromant.
[4]
Il collaudo è avvenuto in condizioni reali. Thomas Reich, esperto di
tecnologia e utensili di taglio di Siemens, spiega: “Dato che la nostra
[1] Lavoro interno – e’ stato possibile usare gli
utensili standard in ogni fase della lavorazione.
[2] La fresatura a tuffo può essere adattata ad
altri processi.
[3] Sistemi di utensili CoroMill R210 e CoroBore
820 XL. I tempi per la barenatura di finitura sono
stati ridotti da 480 a 160 minuti.
[1]
vecchia tecnologia non riusciva a far fronte alle nuove necessità,
volevamo partire con il nuovo sistema senza ulteriori indugi. Per questo
abbiamo effettuato tutti gli adeguamenti necessari e la nuova
programmazione direttamente in fase di produzione.”
I risultati, fino a questo momento, sono estremamente positivi. La
fresatura a tuffo ha ridotto i tempi di lavorazione da 100 ore per
componente a 42. I tempi per la barenatura di finitura sono passati da
480 a 160 minuti. Nel complesso c’è stata una riduzione di oltre 63 ore
di lavoro per ciascuna struttura per turbina – o 11 settimane di
lavorazione risparmiate in tre anni di produzione, secondo i calcoli
di Siemens.
Altri effetti positivi sono ovvi ma difficili da tradurre in numeri.
“Siamo molto soddisfatti del fatto che si riescono ad usare sempre
utensili standard,” continua Zapke. “Ciò vuol dire prezzi più bassi, alta
affidabilità e utensili sempre disponibili a magazzino.”
Ciò che però è ancora più importante, è che la soluzione di
Sandvik Coromant si presta ad ulteriori adattamenti. “La fresatura a
tuffo può facilmente essere trasferita ad altri processi,” dice Christian
Lendowski, senior key account manager di Sandvik Coromant per
Siemens. “E’ stata già applicata per la lavorazione di un’altra struttura
Siemens. E altri progetti sono in fase di studio. In quel senso si può
davvero dire che si tratta di una tecnologia modello.” n
[3]
[2]
analisi tecnica
Andre Skora, operatore
macchina.
LA FRESATURA A TUFFO è la tecnologia chiave del
nuovo processo Sandvik Coromant attivato presso
lo stabilimento Siemens di Berlino, che produce
turbine a gas. Le strutture per le più grandi turbine
a gas del mondo hanno 15 fori destinati ai bruciatori,
preformati con una tolleranza di 12-15 mm. Una
volta finiti, i fori hanno un diametro di 600 mm e
una lunghezza di 450 mm.
Rispetto al vecchio processo,
il nuovo sistema consente di
risparmiare 320 minuti per
singola struttura per turbina.
PER LA FRESATURA A TUFFO Sandvik Coromant
usa il sistema CoroMill 210. L’utensile, lungo circa
430 mm, si “tuffa” per 300 mm direttamente nel foro
preformato, evitando lo sviluppo di forze radiali che
generano vibrazioni che compromettono l’affidabilità
del processo. L’utensile sale e scende con un
movimento circolare, 126 volte per ciascun foro.
Per questa operazione di sgrossatura, il tempo
macchina per ciascun componente è stato ridotto a
42 ore, contro le 100 prima necessarie usando
teste angolari e frese elicoidali.
Nella fase successiva, il diametro dei fori è stato
portato da 598 a 600 mm con un’operazione di
finitura superficiale, eseguita con il sistema
CoroBore 820 XL di Sandvik Coromant. Questo
consente di aumentare drasticamente la
produttività rispetto ai sistemi tradizionali, come
per esempio la barenatura, oltre che di mantenere
la tolleranza richiesta e soddisfare le esigenze in
materia di qualità superficiale.
NELLA FASE DI IMPLEMENTAZIONE è stato
introdotto un nuovo concetto di bloccaggio utensili.
Un altro effetto estremamente positivo è stata la
riduzione dei setup da tre a uno. Rispetto al vecchio
processo, la nuova tecnologia consente di
risparmiare 320 minuti per singola struttura per
turbina. Inoltre, usando gli utensili standard a
disposizione si mantengono bassi i costi per
l’attrezzamento e si garantisce una fornitura
stabile di utensili affidabili. Nel suo insieme, il
nuovo concetto sviluppato in stretta collaborazione
da Siemens e Sandvik Coromant presso lo
stabilimento di Berlino, produce un processo
stabile con risparmi di tempo significativi. Siemens
calcola che il tempo macchina complessivo sia
stato ridotto di oltre 63 ore per componente.
tecnologia
imMAGINE: Kjell Thorsson
Mantenersi
sui binari giusti
Soddisfare i requisiti tecnici imposti dai nuovi treni
ad alta velocità, offrendo al contempo soluzioni
economicamente vantaggiose per mantenere in buono
stato il materiale rotabile ferroviario, richiede una
produzione ampia e strategie per la rimessa a nuovo.
Ruote ferroviarie e assili sono il cavallo di battaglia di
qualunque treno. Ci si aspetta che possano funzionare per milioni di km prima di dover essere sottoposti a manutenzione e
rimessa a nuovo. Si tratta dei componenti di consumo più
costosi dei veicoli ferroviari e a loro è destinata una
percentuale significativa del budget a disposizione di un
operatore per la manutenzione, poiché sono elementi chiave
ai fini della funzionalità o meno di un veicolo. Il settore
ferroviario si trova sotto costante pressione per le richieste di
riduzione dei costi e di migliori servizi per i passeggeri, e
tutto ciò va valutato rispetto alle prestazioni operative e,
soprattutto, alla sicurezza.
L’aumento dei treni ad alta velocità ha aggiunto l’esigenza
di eseguire operazioni di lavorazione con alti livelli di
sicurezza e tolleranze strette, il tutto complicato dalla
necessità di usare materiali duri e difficili da tornire. Tutti i
produttori di ruote inseguono strenuamente la possibilità di
ridurre i costi per componente e di aumentare la vita degli
utensili, in un momento in cui i materiali usati per realizzare
le ruote dei moderni treni ad alta velocità stanno diventando,
per l'appunto, più duri e più difficili da tornire. Ruote e assili
vengono solitamente prodotti in acciaio legato e non, con
resistenza alla trazione che varia da 780 a 1.050N/mm.
Quando le ruote sono parzialmente temprate, aumentano i
requisiti richiesti all’inserto, che deve essere in grado di
lavorare su diverse durezze nella stessa operazione di taglio.
Un’altra sfida consiste nello scegliere gli utensili giusti per
sostenere la produttività e mantenere intatta la qualità del
prodotto. Sandvik Coromant ha sviluppato un’ampia gamma
di soluzioni di attrezzamento per soddisfare i diversi requisiti
di produzione per tutte le ruote ferroviarie, in modo da offrire
un processo economicamente vantaggioso, con una produzione sicura e performance affidabili.n
Sistema di tornitura ruote nuove –
sistema portautensili
Il sistema di bloccaggio a leva T-Max P di Sandvik
Coromant costituisce la scelta prioritaria per la
tornitura di ruote ferroviarie nuove. La leva
spinge l’inserto nella sede, posizionandolo
saldamente contro due lati per un bloccaggio
stabile. Sono otto i sistemi di portautensili
standard per T-Max P ottimizzati per la
lavorazione delle ruote ferroviarie nuove. Questa
soluzione offre un’eccellente rottura dei trucioli
combinata con affidabilità e sicurezza del processo
e maggiore durata dell’utensile.
Qualità per la tornitura
di ruote ferroviarie
Sandvik Coromant dispone di varie soluzioni
per le applicazioni di tornitura delle ruote
ferroviarie nuove. In questo tipo di lavorazioni
viene usata sempre più frequentemente la
qualità GC4325 come qualità d’inserto di
nuova generazione.
Per la ritornitura delle ruote ferroviarie
usurate, Sandvik Coromant offre una gamma
di inserti utilizzabili a seconda delle condizioni
delle ruote stesse. La GC4325 è la qualità di
prima scelta nelle operazioni di ritornitura quando
il danno è più grave.
Ritornitura
La ritornitura delle ruote ferroviarie può essere
eseguita sia con torni in fossa che con macchine
in superficie ed in condizioni di lavorazione a
secco. Nelle operazioni di ritornitura è
auspicabile scegliere la massima profondità di
taglio possibile in modo da ridurre i tempi di
lavorazione. Questo dipende dalle condizioni
predominanti della ruota usurata. Il profilo può
essere tornito in una sola passata, oppure può
essere necessario suddividere la lavorazione in
più fasi. L’impiego del sistema T-Max P per
un’ampia gamma di utensili, inserti e qualità
garantisce affidabilità di processo e una maggiore
durata dell’utensile.
Assili
Sandvik Coromant dispone di un assortimento di
soluzioni di attrezzamento conformi allo standard
ISO per soddisfare i requisiti necessari per la
tornitura degli assili. A seconda del setup
macchina del cliente, è possibile impiegare un
attacco a stelo o Coromant Capto con inserti di
varie dimensioni, in grado di gestire tutte le fasi
di tornitura, dalla sgrossatura del materiale
forgiato alla finitura.
Tornitura ruote ferroviarie
nuove – inserti
Gli inserti più adatti per la tornitura di
ruote ferroviarie nuove sono quelli
tondi positivi, come l’RCMT per il
sistema T-Max P. Per determinate
parti della ruota vengono impiegati
anche gli inserti quadrati, negativi
con T-Max P. Gli inserti tondi sono
resistenti e in grado di gestire le varie
profondità di taglio necessarie quando
si esegue la tornitura dei profili della ruota
nuova. Gli inserti positivi consentono minori
forze di taglio e aiutano a prevenire le
vibrazioni.
Tornitura ruote ferroviarie nuove
La maggior parte degli utensili usati per le ruote ferroviarie
rappresenta soluzioni uniche ed esclusive, basate su condizioni di
lavorazione quali il design della ruota e il tipo di macchina usata.
Tutte le operazioni di tornitura per i profili chiave di ciascuna ruota,
come il cerchione, il mozzo e il disco, possono venire eseguite con
la serie di attacchi C10 di Sandvik Coromant con inserti tondi,
quadrati e tangenziali. Questi utensili soddisfano le
esigenze di diversi tipi di macchine per la
lavorazione ad umido. L’adduzione dal
basso del refrigerante per inserti tondi
di 32 e 16 mm, offre un flusso
costante di refrigerante sulla zona
critica di taglio e garantisce una
durata considerevolmente
maggiore dell’inserto. Il
refrigerante ad alta
precisione può realmente
portare ad aumenti della
vita dell’utensile fino
all’80%.
riepilogo
Assili e ruote ferroviarie per locomotive e carrozze devono
soddisfare rigorosi standard operativi. Gli utensili per
produzione e ritornitura devono essere stabili ed avere una
durata accettabile, a seconda del tipo di ruota. Sia che si tratti
di produrre una nuova ruota o di ritornire un assile o una ruota
usurata, Sandvik Coromant dispone degli utensili giusti, di
conoscenze applicative eccellenti e di un’approfondita
consapevolezza delle esigenze dei propri clienti.
nota finale
testo: Henrik Emilson foto: Studio Roosegaarde
Attenti
alla
strada!
Invece di concentrarsi sulle possibili innovazioni tecniche apportate alle automobili per
migliorare l’esperienza di guida, il designer olandese Daan Roosegaarde sta pensando di
cambiare per sempre l’aspetto delle strade, rendendole più sostenibili, sicure e intuitive.
Insieme all’azienda Heijmans Infrastructure, il designer ha sviluppato strade fosforescenti,
trattate con una speciale polvere fotoluminescente che rende superflue altre forme di
illuminazione. Le strade fosforescenti assorbono la luce solare di giorno e la rilasciano quando
fa buio per un massimo di 10 ore. Sulla stessa lunghezza d’onda si colloca l’idea di rendere
interattiva l’illuminazione stradale. Invece di restare costantemente accesi, i lampioni
potrebbero accendersi solo quando si avvicina un veicolo, in modo da risparmiare energia.
Un’altra caratteristica della strada “intelligente” che verrà provata, collaudata e sviluppata su
un tratto di asfalto ad Eindhoven, in Olanda, è la segnaletica dinamica. La vernice usata per la
segnaletica diverrà visibile a seconda delle variazioni di temperatura, comunicando di fatto con
gli automobilisti e fornendo loro indicazioni sullo stato della superficie stradale – in caso di
gelate e fondo stradale scivoloso, ad esempio, sulla strada appariranno grandi fiocchi di neve
fosforescenti.
Dopo alcuni tentativi iniziali e relative modifiche alla fase progettuale, le strade fosforescenti
dovrebbero, secondo le intenzioni dei loro ideatori, venire realizzate su larga scala entro i
prossimi cinque anni. n
Print n:o C-5000:583 ITA/01
© AB Sandvik Coromant 2015:1
Tornitura di acciaio
non-stop
naria
Elevato volume truciolo
asportato in totale sicurezza!
La qualità GC4315 per la tornitura dell’acciaio eccelle nelle applicazioni
che generano temperature elevate. Quando gli altri inserti raggiungono i
limiti in termini di volume di truciolo asportato, a causa dell’alta velocità
e del lungo tempo di taglio, è il momento di passare alla GC4315.
Non accontentatevi di quello che diciamo noi...
rivoluzio
Tecnologia

Metalworking World 1/2015

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