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Fresatura della grafite: fischer Werkzeugbau

Da molti anni Fischer Werkzeugbau fresa elettrodi in una cella di produzione con misuratore ed erosione. Per migliorare la fresatura della grafite, tutti i processi sono stati analizzati insieme a MOLDINO Tool Engineering e ottimizzati su larga misura. Risultato: Velocità di avanzamento tre volte superiori, costi di produzione ridotti e maggiore precisione.

"In termini di fresatura autonoma degli elettrodi nella cella di produzione, avevamo già raggiunto un livello molto alto", spiega Thomas Brezing, team leader reparto fresatura alla Fischer Werkzeug- und Formenbau GmbH. "Tuttavia, c'è ancora spazio per migliorare - e questo era il nostro obiettivo". Come gran parte delle lavorazioni, la fresatura di elettrodi alla Fischer ha luogo nella cella di produzione lunga 16 metri. Qui, sono presenti due centri di lavorazione a 5 assi per la fresatura della grafite e la lavorazione dell'acciaio sono collegati con due macchine per elettroerosione a tuffo, il sistema di lavaggio dei pezzi, la stazione di misurazione a coordinate e le aree di stoccaggio tramite un robot a braccio articolato guidato su guide lineari. Nella sede di Horb, tutti gli elettrodi necessari, compresi quelli per i sistemi EDM esterni, vengono prodotti in questa cella.

Sebbene la Fischer non fosse insoddisfatta della situazione attuale e non avesse problemi diretti, vedeva un potenziale di miglioramento: da un lato, c'era un'elevata usura, motivo per cui ogni anno era necessario acquistare molti utensili. Inoltre, c'era il desiderio di ridurre i tempi di lavorazione. Un punto particolarmente sensibile era la precisione dimensionale, poiché c'erano sempre vincoli di tolleranza all'interno di ogni serie. Questi venivano rivelati durante la misurazione in-process delle coordinate perimetrali, ma questo comportava una rilavorazione, inclusa la spesa dei programmi di correzione.

Per il progetto della grafite, MOLDINO ha utilizzato il metodo Production50® (P50®), sviluppato appositamente per il settore della fresatura. L'obiettivo è quello di analizzare i processi di fresatura esistenti insieme ai clienti al fine di ottenere una nuova prospettiva sull'intero processo di produzione. L'approccio identifica le aree di miglioramento. Queste possono essere migliorate in modo sostenibile e reportizzate con calcoli di redditività dettagliati, mostrando all'azienda quale possa essere il valore aggiunto. Il primo passo nell'ottimizzazione del processo è l'analisi dello stato attuale: a questo scopo, non solo sono stati esaminati i parametri di fresatura precedenti come le strategie di lavorazione, la selezione degli utensili o i valori di taglio per quattro diversi elettrodi, ma anche quali influenze hanno i programmi NC sulle prestazioni della macchina. Soprattutto questi parametri influenzano la dinamica e il tempo di esecuzione dei processi. Si è notato che le strategie, durante la sgrossatura, lasciavano molto materiale residuo e l'utensile di finitura doveva lavorare in maniera non ottimale, il che portava a problemi di precisione dimensionale.

Per ottenere questo risultato, l'avanzamento è stato ridotto sempre di più nelle piccole aree, con conseguenti tempi di lavorazione più lunghi. Fischer e MOLDINO hanno messo a punto le strategie CAM e testato varie combinazioni di frese toriche e sferiche, serie D-EPDR e D-EPDB, con rivestimento diamantato del produttore di utensili giapponese. Nel processo di sgrossatura, il materiale residuo è stato notevolmente ridotto rispetto al passato, ed è ora più vicino alle dimensioni finali. In questo modo, l'avanzamento potrebbe essere triplicato e riducendo l'usura. Una parte delle ottimizzazioni comprende anche il controllo del database degli utensili e l'impostazione della classificazione degli utensili. Dato che ora vengono utilizzate lunghezze effettive più corte per la finitura, c'è meno deflessione, maggiore precisione e una migliore dimensione finale. Questo garantisce una stabilità dimensionale a lungo termine. Oltre alle strategie di lavorazione di nuova concezione, anche la qualità degli utensili MOLDINO è stata fondamentale per il successo del progetto. Le frese toriche e sferiche diamantate della serie D-EPD sono progettate appositamente per la lavorazione della grafite e coprono un'ampia gamma di diametri da 0,1 a 10 mm. Uno dei punti salienti di questo progetto alla Fischer è che nella lavorazione della grafite è possibile ottenere elevate velocità di avanzamento con utensili sferici di piccola dimensione. Nella finitura è  aumentato l'avanzamento e migliorato la precisione dal punto di vista dimensionale. Con la stessa durata degli utensili di prima, Fischer con gli utensili diamantati MOLDINO ha triplicato la produttività. 

In termini di tempo il risparmio è notevole: con la precedente tecnologia erano necessari 265 minuti per fresare l'elettrodo, ora ci vogliono solo 185 minuti. Questo ha un effetto positivo sui costi di produzione perché si produce di più nello stesso tempo e si usano meno utensili: in precedenza, si utilizzavano sette utensili per lavorare l'elettrodo, mentre ora ne servono solo quattro. In questo modo, i costi di approvvigionamento sono diminuiti. Un minor numero di utensili significa anche un minor sforzo per la preparazione. "Anche la manodopera per la preparazione, cioè la preimpostazione e il cambio degli utensili, è stata ridotta. Questo ha anche un effetto positivo quando si prepara il non presidiato nel fine settimana e quindi aumenta significativamente la redditività dell'azienda Fischer". Dice Thomas Brezing. "Con la stessa durata degli utensili di prima, gli utensili MOLDINO producono tre volte tanto. Quindi, abbiamo davvero portato gli utensili ad un livello superiore". 

 

Fondata nel 1954, la fischer Werkzeugbau opera dal 2015 come GmbH indipendente, ma si considera parte del gruppo di aziende fischer, che comprende anche i sistemi di fissaggio famosi in tutto il mondo. La sede centrale della divisione, che ha un totale di 120 dipendenti, si trova a Horb am Neckar con 58 dipendenti, inoltre ci sono anche altre tre sedi, tra cui Vyškov nella Repubblica Ceca. La divisione serve il proprio gruppo e i clienti esterni con nuove produzioni di utensili speciali e di serie, comprese le riparazioni. A Horb si producono principalmente utensili per lo stampaggio a iniezione per la tecnica di fissaggio e il settore automobilistico, nonché utensili a cartuccia in silicone per la tecnica di fissaggio chimica. Principalmente vengono utilizzati processi come la tecnologia mono e multicomponente fino a 3K, Indumold (riscaldamento induttivo dello stampo) o pressione interna del gas. Ma anche l'etichettatura dello stampo, la lavorazione di termoindurenti a processo di superficie. Inoltre, gli utensili di punzonatura e piegatura per la tecnologia di fissaggio pesante sono prodotti a Horb.

www.fischerwerkzeugbau.de/en/

Johannes Zimmermann (MOLDINO), Thomas Brezing, Teamleader Fräsmaschinen (fischer), Helmut Spieß, CAM-Programmer (fischer)