Con il termine attrezzature o maschere di taglio laser 3D sono comunemente indicati i supporti che hanno il compito di mantenere in posizione il pezzo da tagliare durante il ciclo di lavoro.
Questi elementi sono delle strutture di vario tipo che seguono la forma del profilo metallico tridimensionale del pezzo così che l’operatore possa posizionarlo in modo agevole e preciso e la posizione dello stesso si mantenga fissa durante tutto il ciclo di lavoro.
Esistono molti tipi di attrezzature di supporto nel taglio laser 3D: questa varietà non è solo frutto della tipologia del pezzo in lavorazione ma anche del volume produttivo per cui sono impiegate.
Attrezzature per il taglio laser 3D di tubi curvati montata sulla tavola rotante di LT-FREE PIECE VALUE, soluzione ideale per grandi lotti produttivi.
Attrezzature per il taglio laser 3D di grandi lotti produttivi
In quei settori caratterizzati da grandi volumi produttivi, come ad esempio l’automotive, una sapiente progettazione delle attrezzature di supporto per il taglio laser 3D riveste un’importanza fondamentale, perché permette di ottenere un processo affidabile e in grado di offrire risultati ripetibili nel tempo.
Inoltre, in funzione della complessità sia del pezzo che della lavorazione, la forma dell’attrezzatura deve essere studiata in modo tale da ridurre al minimo gli ingombri e consentire alla testa di taglio laser di muoversi senza collisioni lungo traiettorie ottimizzate, in grado cioè di ridurre al minimo il tempo ciclo sia nel taglio che negli spostamenti rapidi.
A tale scopo è possibile dotare l’attrezzatura di supporto del pezzo di sistemi di bloccaggio attivi, in grado cioè di aprirsi al passaggio della testa di taglio laser 3D, evitando anche i riposizionamenti manuali del pezzo.
Un cliente BLM GROUP ha sempre la facoltà di scegliere se progettare lui stesso un’attrezzatura di taglio laser 3D di questo tipo o sfruttare la lunga esperienza del gruppo nella progettazione di questi dispositivi.
Infatti, i molti anni di ricerca e sviluppo nella tecnologia di taglio laser 3D e l’ampio numero di clienti sparsi in tutto il mondo e operanti nei più svariati settori hanno permesso a BLM GROUP di acquisire un importante bagaglio di esperienza da cui il cliente può trarre grande beneficio.
Attrezzature di taglio laser 3D per piccoli lotti produttivi
La progettazione di maschere di taglio laser 3D per grandi lotti produttivi può richiedere anche qualche settimane di lavoro, fra progettazione, reperimento dei materiali e produzione. Al fine di garantire la ripetibilità su tutto il lotto, infatti, ogni componente deve essere progettato con il massimo della cura: deve garantire che, dopo centinaia di migliaia o milioni di pezzi caricati sulla maschera, questa non si deformi e i punti di appoggio o ancoraggio del pezzo non si usurino o si muovano nel tempo.
Questo tipo di approccio è ovviamente giustificabile solo se il volume dei lotti è sufficientemente grande. Quando però il volume dei lotti si riduce, una complessa attrezzatura di questo tipo non è più economicamente giustificabile.
I settori dove il volume dei lotti produttivi è generalmente ridotto sono per esempio l’aerospace, quello dei motocicli, l’arredo, quello degli impianti elettrici, energetici e HVAC. Allo stesso modo anche quei settori caratterizzati da grandi volumi produttivi, nella realizzazione di pre-serie o prototipi.
In tutti questi casi la soluzione è quella di disporre di un software CAM in grado di realizzare in modo automatico attrezzature standard di taglio laser 3D, che possano essere prodotte e assemblate rapidamente, per garantire la necessaria flessibilità produttiva.
Generare in automatico i supporti per il taglio laser 3D con ArtCut
ArtCut è il software CAM specifico per la programmazione offline dei sistemi di taglio laser 5 assi e dei sistemi di taglio laser Robot di BLM GROUP, dotato di funzionalità CAD dedicata alla generazione dei supporti di taglio laser 3D.
Con questa specifica funzionalità, ArtCut può creare in automatico il progetto dell’attrezzatura di taglio laser 3D e i programmi di taglio di tutti i suoi pezzi, eseguibili su LT-FREE, LT360, LS5, LC5 o su qualsiasi altro sistema di taglio laser lamiera BLM GROUP o di altri produttori.
Per quanto complessa la geometria del pezzo da tagliare, con ArtCut la generazione del supporto è automatica e rapidissima e permette di predisporre rapidamente la cella di taglio laser 3D per la nuova produzione.
1. Tempo di progettazione praticamente azzerato
Dato il modello 3D del pezzo importato e definita la sua posizione nello spazio, ArtCut genera in modo automatico la maschera di supporto, L’operatore può decidere il numero, lo spessore e il materiale delle piastre che compongono il supporto, come anche modificarne la geometria. Inoltre, durante la generazione del supporto, ArtCut esegue in automatico sulle piastre che compongono il supporto le dovute scantonature di alleggerimento e inserisce dove necessario piastre ausiliarie di rinforzo, per confererire la necessaria rigidezza a tutta la struttura.
Una volta che il supporto è stato generato l’operatore ha sempre la possibilità di modificarlo in base alle sue specifiche esigenze.
L’operatore può decidere il numero, lo spessore e il materiale delle piastre che compongono il supporto, come anche modificarne la geometria.
2. Risparmio di materiale e utilizzo delle lamiere già disponibili a magazzino
ArtCut genera l’attrezzatura di supporto per il taglio laser 3D utilizzando un solo elemento base, ossia la lamiera di cui il cliente già dispone a magazzino e che può tagliare con la stessa cella di taglio laser 3D che in seguito userà per la produzione.
Nesting dei componenti di un attrezzatura di il taglio laser 3D generata in modo automatico con ArtCut.
3. Semplicità di assemblaggio e posizionamento
Le piastre delle attrezzature di supporto, generate in automatico da ArtCut, sono già dotate di tutti gli incastri necessari al loro assemblaggio e numerate in modo da identificare subito la loro posizione in fase di montaggio.
ArtCut disegna anche i fori di fissaggio dell'attrezzatura, dotandoli dell’esatto interasse per poter montare l’attrezzatura di supporto del pezzo sulla tavola della cella di taglio.
ArtCut fornisce le piastre di supporto di tutte le fessure necessarie a assemblare la struttura in modo rapido e semplice.
Supporti per il taglio laser 3D del tubo curvato
Nel taglio laser 3D di pezzi tubolari, come per esempio nei tubi curvati o idroformati, le maschere fisse sono usate come:
- supporto del pezzo durante il taglio, quando le geometrie da realizzare con il laser sono facilmente raggiungibili dalla testa laser;
- supporto su cui disporre il tubo che successivamente verrà raccolto dal robot manipolatore e portato nella posizione di taglio.
In questo caso, ArtCut è in grado di generare in modo automatico attrezzature ottimizzate per il taglio laser del tubo curvato. Il software infatti posiziona le piastre di sostegno ortogonali alle parti dritte del tubo e lontane dalle curve, dove la geometria può non rispettare fedelmente il modello teorico del pezzo.
Questa funzionalità speciale di ArtCut offre importanti vantaggi fra cui migliore precisione nel posizionamento in maschera del pezzo e di conseguenza una maggiore ripetibilità dei pezzi prodotti e risparmio di materiale nella produzione del supporto di taglio laser 3D.
Nella figura in basso è possibile osservare a colpo d’occhio questi benefici: a sinistra un supporto generato in modo non ottimizzato, a destra un supporto generato per lo stesso tubo curvato ma in modo ottimizzato con ArtCut.
Gli importanti vantaggi di questa funzione speciale sono riassunti come segue:
- Elevata ripetibilità di posizionamento
- Maggiore ripetibilità delle parti tagliate
- Struttura di supporto più leggera e maneggevole
- Risparmio di materiale
A sinistra un supporto generato in modo non ottimizzato, a destra un supporto generato per lo stesso tubo curvato ma in modo ottimizzato con ArtCut.
Conclusioni
Quando la grandezza dei lotti si riduce o quando è necessario realizzare delle preserie per pianificare la propria produzione, ArtCut offre uno strumento versatile e potente per progettare i supporti di il taglio laser 3D e poterli produrre in modo rapido, conveniente e indipendente.