Technology Days 2010 Le macchine utensili CNC, il loro sviluppo a livello mondiale e lo sviluppo nei processi di lavorazione Markus Kannwischer Walter Wiedenhöfer

Sviluppo mondiale nelle lavorazioni meccaniche Evoluzione delle possibilità delle lavorazioni meccaniche negli ultimi trenta anni TC: 80-100 m/min. TC-rivestiti 180-220 m/min. TC-rivestiti: fino a 350 m/min. Velocità di taglio in tornitura 9 sec. 6 sec. < 3 sec. Tempo cambio utensile 6 m/min. 60 m/min. 120 m/min. Massimo avanzamento 3 000 U/min. 10 000 U/min. 40 000 U/min. Velocità massima di rotazione del mandrino 1980 1995 2010

Tendenze nello sviluppo delle macchine Sviluppo mondiale nelle lavorazioni meccaniche Tendenze nello sviluppo delle macchine Fresatura simultanea su mandrino principale e su mandrino di ripresa (torni CNC) Elevate accelerazioni nei rapidi Motori in presa diretta esenti da giochi Costruzione del basamento con eccezionale rigidità Box in Box Dimensioni compatte, con riduzione della superficie in pianta Concezione modulare, per configurazioni personalizzate Automazione integrata Maggior efficenza energetica

Lavorazioni Meccaniche – Centri di lavoro Multifunzione Sviluppo mandiale nelle lavorazioni meccaniche Lavorazioni Meccaniche – Centri di lavoro Multifunzione Cambio Utensile in parallelo al tempo della lavorazione primaria Operazione di troncatura Lavorazione simultanea Foto: Traub-Index R200

Concezione della macchina utensile Tornio automatico a fantina mobile Sviluppo mondiale nelle lavorazioni meccaniche Concezione della macchina utensile Tornio automatico a fantina mobile Boccola di guida Foto: Traub TNL18

Concezione della Macchina Utensile Tornio che fresa Sviluppo mondiale nelle lavorazioni meccaniche Concezione della Macchina Utensile Tornio che fresa

Opzioni di differenti lavorazioni Tornio che fresa Sviluppo mondiale nelle lavorazioni meccaniche Opzioni di differenti lavorazioni Tornio che fresa Tornitura di un pezzo mediante fresatura ortogonale Esempio: Particolare eccentrico

Concezione della macchina utensile - Tornio Plurimandrino Sviluppo mondiale nelle lavorazioni meccaniche Concezione della macchina utensile - Tornio Plurimandrino Foto: Fa,Schütte

Centro di Lavoro a più mandrini Sviluppo mondiale nelle lavorazioni meccaniche Centro di Lavoro a più mandrini Staffaggio multiplo di pezzi Tavola rotante CNC Apparecchio rotante a più postazioni pezzi

Concezione macchina utensile „ Low Cost „ Sviluppo mondiale nelle lavorazioni meccaniche Concezione macchina utensile „ Low Cost „ Nessuna capacità multifunzione Semplicità Componenti ad elevata efficienza Mandrino, azionamenti Facilità di programmazione e di movimentazione Produzione in Asia, Europa ed America per mercati locali

Lavorazioni meccaniche integrate Sviluppo mondiale delle lavorzioni meccaniche Lavorazioni meccaniche integrate Lavorazione completa – tornitura su temprato e rettifica Rettifica Tornitura temprato Foto: Fa.Studer

Svuluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Ottimizzazione delle strategie di lavorazione mediante CNC Ottimizzazione die movimenti sui 5 Assi Miglior qualità della superficie e max produttività Ciclo di lavorazione ridotto nel tempo Foto: DMG

Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Macchine Utensili finzionalmente efficienti e a basso impatto energetico Maschinenkonzepte 20% der Betriebskosten sind Stromkosten gem. Untersuchung PTW (Institut für Produktionsmanagement, Technologie und WZ-Maschinen) TU-Darmstadt bei 10 KWh/Std. x 2-Schicht x 250 Tage/Jahr = 4.000.- € Technologie übergreifende Hebel: Wirkungsgrad optimierte Komponenten: Elektromotoren, Hydraulikpumpen, richtige Dimensionierung Bewegungsmodule: Haupt-, Nebenzeiten, Abstimmung Betriebzeitpkt. Energierückgewinnung, Minimierung der Reibung Energieabschaltung Abwärmenutzung, Wasserkühlung Schaltschrank „Wasserschnittstelle“ -> Heizen Gewichtsreduzierung Bosch Rexroth Industrieanzeiger 4/2010

Costruzioni leggere: acciai speciali e fibra di carbonio (CFK) Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Materiali Sviluppi tecnologici incrementano l‘impiego di acciai e materiali speciali Costruzioni leggere: acciai speciali e fibra di carbonio (CFK) Design: Acciai inox per architettura Efficienza: Super Leghe per alta resistenza termica Salute: Titanio ed acciai non soggetti a corrosione per il medicale Utensili più teconologici adatti ad ogni tipo di materiale az-web GE Volkswagen

Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Super Leghe - Industria dei motori – Riduzione delle dimensioni e motori turbo compressi Aerospaziale – aumento dell‘efficienza con temperature di scarico più elevate 65000 Totale 40000 Forgiati 25000 Fusioni 8000 Diesel Turbo 7000 Motori aerei 10000 Altri 2010 10000 2010 15000 Wiwo.de Siemens

Medicale, Aerospaziale Implantologia medicale Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Titanio Medicale, Aerospaziale Implantologia medicale „ Elementi struttura ossea umana“ Costruzioni

Di conseguenza noi dobbiamo: Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Aumento delle richieste dei clienti producono la nascita di nuove idee nello sviluppo degli utensili Tendenze: Minor produzioni di massa e necessità di lotti di fabbricazione più piccoli con tempi ciclo ridotti. Di conseguenza noi dobbiamo: Ridurre i tempi di consegna per nuovi ordini di utensili speciali Rudrre ancora di più i tempi di consegna per ordini ripetitivi, al fine di ridurre lo stock presso i clienti Fornire disegni CAD per il presetting degli utensili o per simulazione del ciclo Offrire una gestione utensili presso i clienti Offrire gestione dei dati di lavoro presso i clienti Offrire consegne globali per clienti che operano a livello globale

Tool life Richieste per gli utensili Aumento Geoamtria Substrato Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Richieste per gli utensili Aumento Tool life Come sviluppare il tagliente Geoamtria Substrato + Ottimizzazione della geometria o Substrato +Metodo di produzione + Ottimizzazione della Preparazione del tagliente Rivestimento Maggiori potenzialità ++ Composizione dello strato ++ Elementi chimici ++ Trattamento fisico prima e dopo il rivestimento

Utilizzo di leghe ultra micro grano con dimensioni 0.3um – 0.5um Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Tendenze Utilizzo di leghe ultra micro grano con dimensioni 0.3um – 0.5um Alternative al Cobalto, es. Fe legante Sostituzione del mezzo di pressatura, es. L‘impego di acqua Substrato

Compattazione di geometrie complesse Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Substrato Tendenze Miglioramento die metodi di produzione consente l‘ttenimento di forme di inserti più complessi. Compattazione di geometrie complesse new

Esempi di forme complesse ottenibili solo con il processo di iniezione Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Tendenze Esempi di forme complesse ottenibili solo con il processo di iniezione Horn DD-system, Horn S229-system Substrato NEU

Svilpuppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Geometry tendenze Nuove geometrie, nuove applicazioni: una migliore formazione del truciolo NEU

Strati con differenti colori per riconoscimento facilitato dell‘usura Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Rivestimento Tendenze Strati con differenti colori per riconoscimento facilitato dell‘usura Aumento dello spessore del rivestimento PVD > 15 µm Aumento dello spessore del rivestimento PVD per taglienti affilati e per geometrie complesse Ruduzione delle tensioni residue per migliorare le caratteristiche meccaniche del rivestimento

Rivestimenti multi starto con Nano struttura Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccancihe Rivestimenti multi starto con Nano struttura Coatings H.I.S.TM TiAlN/AlTiN-Multi strato Bilder Cemecon

Cycle time Richieste dell‘utensile Lavorazioni combinate, in tornitura Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Richieste dell‘utensile Lavorazioni combinate, in tornitura Sfacciatura con inserto ISO Gola assiale con sistema LIK Horn Senza cambio utensile Cycle time

Interfaccia (Elementi base) Elevata precisione dell‘interfaccia Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Interfaccia (Elementi base) Elevata precisione dell‘interfaccia con precisione nella ripetitibilità Es.:HSK-T per fresatura e tornitura NEU

Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Interfacce

Tendenze nelle Tecnologie degli Utensili Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Tendenze nelle Tecnologie degli Utensili HPC (fresatura ad alta velocità) Elevata asportazione truciolo con macchine con potenze normali: DAH Fresatura ad alti avanzamenti NEU

Tendenze nella Tecnologia degli Utensili Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Tendenze nella Tecnologia degli Utensili Simulazione -3D => Horn- Production GMX250: Mandrino principale: lavorazione da barra, tornitura e foratura Contro Mandrino: principalmente fresatura

Tendenze della tecnologia degli Utensili Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Tendenze della tecnologia degli Utensili Simulazione -3D => Es. DMG Macchina virtuale Trasferimento die dati utensile nello specifico formato VMDE della macchina virtuale DMG Bilder DMG

Pezzo lavorato, dimostrazione su macchina Sviluppo mondiale delle lavorazioni meccaniche Pezzo lavorato, dimostrazione su macchina