realizzare stampi per componenti con caratteristiche estetiche e

Mascarin Stampi vanta
un’esperienza quarantennale nella
progettazione e costruzione di
stampi per materiali termoplastici.
Inizialmente produceva stampi
per l’industria del bianco; il
business si è poi indirizzato verso
l’automotive. Oggi, 25 persone tra
tecnici e progettisti contribuiscono
a realizzare stampi di alta qualità
realizzare stampi
per componenti con
caratteristiche estetiche
e funzionali come i fari
per auto É UN COMPITO
COMPLESSO: PER QUESTO
MASCARIN STAMPI SI AFFIDA
ALLE ELEVATE PRESTAZIONI
DEI CENTRI DI LAVORO C.B.
FERRARI E ALLA TECNOLOGIA
DEI CONTROLLI NUMERICI
HEINDENHAIN, CAPACI
DI GARANTIRE PRECISIONE
E VELOCITÀ NELLA FRESATURA
DI PROFII 3D.
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DOSSIER AUTOMOTIVE
[ controlli numerici]
D
a cura della redazione
Il CNC giusto
per lo stampo
L
e nuove sfide che oggi le aziende che
producono componenti per automotive
si trovano ad affrontare devono tenere
conto dell’importanza sempre maggiore del
design: particolari che coniugano funzionalità ed estetica sono all’ordine del giorno.
Esempio lampante di questa evoluzione è
rappresentato dai gruppi ottici, per i quali è
evidente la trasformazione che hanno subito nel corso degli anni e che continuamente subiscono oggi. I gruppi ottici anteriore,
nella fattispecie, è spesso l’elemento che
sottolinea il “carattere” dell’automobile, il
componente dal quale dipende una linea più
o meno slanciata e più o meno aggressiva
del mezzo.
Accanto al design si evolve la funzionalità:
fari più leggeri e resistenti devono comunque dare le massime prestazioni in qualsiasi condizione, per garantire la sicurezza del
conducente. Per potere soddisfare questi
requisiti, il processo produttivo degli stampi a iniezione che daranno vita ai fanali deve
assicurare l’assenza di difetti e richiede tecnologie all’avanguardia e un aggiornamento
costante.
«Al giorno d’oggi una lavorazione apparentemente semplice come la finitura dello
stampo si è complicata in modo esponenziale; inoltre, la finitura dello stampo è essenziale - spiega Roberto Mascarin, titolare
della Mascarin Stampi di Azzano Decimo
(PN) - Una decina di anni fa si chiedevano
due stampi per fare due pezzi di diverso
colore, oggi bisogna pensare a uno stampo
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che dia la possibilità di stampare un pezzo
con due o più colori diversi».
Mascarin Stampi vanta un’esperienza quarantennale nella progettazione e costruzione di stampi per materiali termoplastici.
Inizialmente l’attività era focalizzata sulla
produzione di stampi per l’industria del
bianco; il business si è poi indirizzato verso l’automotive, comparto nel quale l’azienda azzanese è protagonista da oltre 15
anni con la realizzazione di stampi di serie
e prototipali di medie dimensioni, fino a
1.600x1.000x1.000 mm e 12 tonnellate di
peso. Oggi, 25 persone tra tecnici e progettisti contribuiscono a realizzare stampi
di alta qualità supportati da un parco macchine di prim’ordine, che consta di sei centri
di lavoro C.B. Ferrari, l’ultimo dei quali recentemente acquisito ed equipaggiato con
il controllo numerico iTNC 530 Heidenhain.
Il reparto di produzione è inoltre attrezzato
con presse a iniezione per il collaudo degli
stampi realizzati, operazione fondamentale per la verifica finale del prodotto. Ufficio
tecnico, officina e reparto di controllo sono
collegati in rete per consentire il trasferimento dei dati e per una migliore gestione
dei flussi di informazione.
Complessità progettuale e realizzativa
Aggiornamento tecnologico è la parola
chiave con cui Mascarin Stampi affronta
il mercato, ben consapevole del fatto che
dotandosi di tecnologie all’avanguardia e
aggiornate è possibile garantire le specifi-
iTNC 530 è in grado di riprodurre
il percorso utensile generato dal
sistema CAM in modo ottimale
che sempre più stringenti dei prodotti finali.
In particolare, una tendenza nel comparto
automotive è quella di integrare in un unico ciclo di stampa la tecnologia multicolore.
Questo approccio, se da un lato semplifica
il processo di iniezione perché contempla
l’uso di un unico stampo, dall’altro complica
notevolmente la progettazione e la produzione dello stampo stesso, le cui parti devono essere prive di difetti e tutte le chiusure
devono essere realizzate alla perfezione. La
qualità dello stampo dipende dalla qualità
della macchina utensile con cui esso viene
realizzato e il controllo numerico gioca un
ruolo fondamentale nella riuscita della la-
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Il cnc giusto per lo stampo
vorazione. La nuova C.B. Ferrari D422 recentemente acquisita da Mascarin Stampi
è equipaggiata con controllo numerico iTNC
530 Heidenhain. Il centro di lavoro è dotato di righe ottiche assolute Heidenhain,
mentre gli assi rotativi montano sistemi di
misura angolari assoluti Heidenhain con risoluzione 0,0001°, anch’essi prodotti dalla
Casa tedesca. La scelta del controllo Heidenhain è stata preferita ad altre opzioni
per via delle caratteristiche innovative del
CN, che lo rendono in grado di soddisfare al
meglio i requisiti richiesti.
«La realizzazione di uno stampo automotive deve essere estremamente precisa ed
è necessario evitare tutti i possibili difetti
superficiali - prosegue Mascarin - Nel caso
delle linee di giunzione, che necessariamente rimangono nel pezzo stampato, è
possibile adottare specifiche precauzioni
in fase di progettazione e collocarle in zone
che resteranno nascoste da altri particolari.
Al contrario, graffi che sfuggono a un esame superficiale possono essere evidenziati durante la metallizzazione della parte e
La C. B. Ferrari D422 con il
controllo numerico
iTNC 530 Heidenhain
vanno evitati a priori, perché possono compromettere la corretta direzione del fascio
luminoso del gruppo ottico».
La rigidezza della macchina e dell’utensile,
la precisione del movimento e la morbidezza della traiettoria contribuiscono a ottenere la qualità superficiale desiderata e iTNC
530 Heidenhain si pone come partner ideale per soddisfare gli elevati standard qua-
litativi richiesti agli stampi. La realizzazione
di profili ad altissima precisione, con elevata
densità del numero di punti da processare
quali quelli degli stampi 3D, richiede brevi
tempi di elaborazione di blocco: iTNC 530,
che esegue il blocco retta 3D senza correzione di raggio in 0,5 ms, soddisfa pienamente i requisiti.
Caratteristica vincente, che fa del controllo
Velocità, accuratezza
e controllo del profilo
“High Speed Cutting” è sinonimo di fresatura rapida, efficiente e fedele al profilo. Il controllo numerico deve essere in grado di trasmettere rapidamente grandi quantità di dati, editare in modo efficiente
programmi di una certa lunghezza e rappresentare il profilo desiderato in modo perfetto sul pezzo da lavorare. iTNC 530 è in grado di
riprodurre il percorso utensile generato dal sistema CAM in modo
fedele e con “errore” tra le passate bidirezionali del tutto trascurabile, garantendo così una qualità superficiale elevata eliminando o
riducendo al minimo gli interventi di rifinitura manuale.
Tutte queste sono caratteristiche che contraddistinguono iTNC 530
di Heidenhain.
Le moderne procedure di regolazione controllate considerano tendenzialmente l’elaborazione del blocco come una grandezza inin-
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fluente. Per determinate situazioni di lavorazione, per esempio per
la lavorazione di profili ultraprecisi con distanze minime tra i punti,
sono comunque necessari brevi tempi di elaborazione del blocco.
iTNC 530 è in grado di raggiungere tempi di elaborazione blocco inferiori a un millisecondo e offre i presupposti ideali per queste lavorazioni.
iTNC 530 consente di precalcolare il profilo fino a un massimo di
1024 blocchi avanti. È così in grado di adeguare tempestivamente
la velocità dell’asse alle variazioni del profilo. Il controllo numerico
regola gli assi con speciali algoritmi che garantiscono un movimento
fluido in termini di velocità e accelerazione. I filtri integrati sopprimono in modo mirato oscillazioni specifiche della macchina, senza
naturalmente pregiudicare la precisione desiderata della superficie.
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Heidenhain il partner ideale quando si tratta di garantire l’elevata qualità superficiale,
è la capacità di riprodurre in modo estremamente preciso il profilo desiderato. Il controllo, infatti, adegua tempestivamente la
velocità dell’asse alle variazioni del profilo,
che viene precalcolato fino a un massimo di
1024 blocchi avanti.
Speciali algoritmi regolano gli assi e garantiscono il movimento fluido dell’utensile
in termini di velocità e accelerazione. Filtri
integrati sopprimono eventuali oscillazioni
proprie della macchina per preservare la
precisione della superficie. Questa caratteristica consente di mantenere l’altezza
di cresta costante nel caso di passate parallele e contribuisce a eliminare quei difetti
superficiali che, altrimenti, verrebbero evidenziati nei prodotti stampati dalla successiva metallizzazione. Tradizionalmente, per
togliere le “rigature” dallo stampo si ricorre
alla sua lucidatura a mano che, tuttavia, non
Righe ottiche ed encoder
contribuiscono a incrementare
la precisione nelle lavorazioni
meccaniche
sempre garantisce il risultato desiderato
perché pesa l’incertezza dovuta alla manualità dell’operatore.
Oggi, l’impiego di un controllo adeguato
come iTNC 530 permette di raggiungere un elevato grado di finitura superficia-
il controllo numerico è
BASILARE
Stampi per parti estetiche e
funzionali (come i fari per auto)
richiedono grande precisione e
un’elevata qualità superficiale
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La qualità dello stampo dipende
dalla qualità della macchina utensile,
nella quale il controllo numerico
gioca un ruolo fondamentale nella
riuscita della lavorazione
le e assicura la ripetibilità del risultato. La
D422 è inoltre dotata di un doppio cambio
pallet automatizzato, gestito da iTNC530
e, naturalmente, può lavorare anche senza
presidio. iTNC530 gestisce la movimentazione automatica del pallet, assegnando il
programma di lavorazione idoneo e il corrispondente punto zero a pezzi differenti,
collocati su pallet che vengono posizionati
sulla macchina in un ordine a piacere.
Nel momento in cui un pallet viene inserito per la lavorazione, il controllo richiama
il rispettivo programma di lavorazione: è
possibile perciò lavorare pezzi differenti in
qualsiasi sequenza, in modo del tutto automatico. L’integrazione del nuovo centro di
lavoro in azienda non ha rappresentato un
problema per la Mascarin Stampi, nonostante tutte le altre macchine siano equipaggiate con altri controlli.
Il controllo Heidenhain iTNC 530 è facilmente interfacciabile con il mondo esterno, perfettamente in grado di combinarsi
con qualsiasi sistema CAM e, quindi, anche
con i sistemi già presenti nell’Ufficio tecnico. iTNC 530 è stato perciò integrato in
rete e collegato a PC, con i quali comunica
attraverso il protocollo TCP/IP.
La velocità di trasmissione dati raggiunge i
100 Mbit/s e l’alta velocità è garantita anche nel caso di programmi che rappresentano geometrie 3D molto complesse, che
contemplano l’utilizzo di diverse decine di
migliaia di blocchi.
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