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Tecnologie Produ1ve e Macchine per la Micro-Fabbricazione
Integ-Micro è un proge o co-finanziato
dalla Comunità Europea finalizzato allo
sviluppo di nuove tecnologie di microlavorazione ad elevata precisione, efficien e
con basso impa o ambientale.
La nostra ricerca è incentrata sullo sviluppo
di macchine mul -funzione, ibride e
riconfigurabili e di processi combina . IntegMicro mira a combinare diverse tecnologie di
micro-lavorazione di alta precisione in
un’unica macchina in grado di produrre micro
-componen dalla forma tridimensionale
complessa, grazie alle nuove e importan
sinergie tra i diversi metodi di lavorazione
introdo e.
La tecnologia sviluppata in Integ-Micro
porterà all’incremento dell’accuratezza, delle
prestazioni e della produ1vità e, allo stesso
tempo alla riduzione degli ingombri e del
numero
di
manipolazioni.
Conseguentemente, i risulta prodo1 da
Integ-Micro contribuiranno all’innovazione
dell’industria europea, consentendo alle
aziende di affrontare le sfide a uali e future
in campo economico aumentando la loro
compe vità.
www.integ-micro.eu
Centro di lavoro multitasking CNC
per la microfresatura-tornitura ad
elevatissime velocità laser assistita
La pia aforma 1a è una macchina mul -processo che
consente un’eleva ssima precisione ed efficiente
micro-lavorazione di par colari dalle complesse forme
tridimensionali a raverso l’integrazione in un’unica
macchina dell’eleva ssima velocità di taglio in
microfresatura-tornitura e della tecnologia laser per
facilitare la formazione del truciolo.
Proge ata per applicazioni in cui sono richieste
rugosità Ra < 0.1 μm; lavorazione di acciaio temprato
(› 55 HRC); produzione precisa ed economica.
cui flessibilità consente una facile ges one
Tavola bi-rotante di precisione ad
o1mizzata
alta
dei
diversi
processi
di
lavorazione in tempo reale.
Fig 1: Analisi FE
per
fresatura-
tornitura
Grazie alla formazione di alto livello e
La macchina è equipaggiata con una tavola
competenza
bi-rotante di precisione per sfru are 5 assi
dei
partner
industriali
e
accademici, sono sta raggiun risulta di
nella
elevata qualità sia in fase di proge azione
assis ta. La tavola integra la tecnologia
che di integrazione. L’u lizzo dell’analisi agli
Direct-Drive
elemen
“assolu ”
fini
(FE)
nelle
fasi
di
microfresatura-tornitura
e
i
o1ci
nuovi
e
nano-encoders
rota vi
soluzioni o1mizzate per il miglioramento
della tavola sono riportate di seguito:
Diam. della tavola [mm] 150
Carico u le [Kg]
10
Velocità [rpm]
(C) 4’000 (B) 50
Coppia motrice [Nm]
(C) 18 (B) 48
che suggerivano l’u lizzo nelle stru ure
Ripe bilità
(C, B) 2”
mobili di un calcestruzzo polimerico a bassa
Diverse soluzioni sono state studiate per
densità piu osto che del classico acciaio
venire incontro alle specifiche di tu1 i
vibrazioni della stru ura fino a dieci volte
rispe o
al
valore
implementando i risulta
di
partenza
delle analisi FE
saldato.
sistemi di serraggio e di bloccaggio
Macchina e Processi
laser assis ta è stata studiata per una
produzione
flessibile
componen
di
ed
massa,
economica
personalizzata,
di
micro-
e stampi per il mercato
dell’ele ronica di consumo, la produzione
di orologeria e il se ore in rapida crescita
dell’industria biomedica.
La macchina è a 5 assi, con 3 assi per la
contornitura sull’utensile (X, Y, Z) e 2 assi (B,
C) sul pezzo. Gli ul mi due assi sono
introdo1 da una tavola bi-rotante di alta
precisione ed alta velocità che può essere
usata come asse per contonitura nella
fresatura e come mandrino nella tornitura
(asse C) grazie alle elevate velocità di
rotazione raggiungibili. Il processo laserassis to di riduzione della durezza del
materiale da lavorare, è implementato
a raverso l’integrazione di una testa laser
capace di impegnare e disimpegnare l’area
di lavoro e focalizzare il fascio laser alla
distanza o1ma dalla superficie del pezzo e
dal tagliente dell’utensile. Il processo laserassis to può essere u lizzato sia durante il
processo di microfresatura che durante la
microtornitura grazie alla strategia di
controllo CNC appositamente sviluppata la
(Renishaw
ResoluteTM). Le principali cara eris che
esempio, incrementare la stabilità alle
La macchina per microfresatura-tornitura
laser
proge azione ha consen to di introdurre
delle prestazioni: è stato possibile, ad
Fig 2: Tavola bi-rotante ad alta velocità
velocità
Caratteristiche tecniche della macchina
Assi lineari:
Corsa X/Y/Z [mm]
300/250/300
Avenzamento X/Y/Z [m/min]
20
Accelerazione X/Y/Z [m/s2]
4
Ripe bilità [μm]
<±1
Mandrino:
Velocità [rpm]
40’000
Potenza [W]
7’000
Accessory:
Cambio utensile
Cambio utensile automa co a nave a
Carico/scarico del pezzo
Cambio pallet automa co
Sistema Laser:
Sorgente
Laser diodo dire o
Potenza media [W]
300
Lunghezza d’onda [nm]
915
Fascio ve ore
Fibra o1ca ad alta potenza
CNC:
FIDIA nC15
CPU [GHz]
1.8 GHz
Sistema opera vo
Windows XP
Monitor
15’’ TFT touch screen
Il progetto è supportato attraverso fondi facenti parte del Settimo Programma Quadro per la Ricerca dell’Unione Europea