La scelta dipende da numerosi fattori, tra cui il diametro del tubo, il materiale utilizzato, lo spessore della parete, i raggi di curvatura richiesti e la complessità della geometria da realizzare..
Questi parametri sono comuni a qualsiasi processo di curvatura del tubo, ma nel settore aerospace assumono una rilevanza particolare a causa delle leghe impiegate. Materiali come titanio, Inconel o leghe speciali presentano caratteristiche meccaniche che rendono la lavorazione molto più complessa rispetto ad applicazioni industriali tradizionali.
Per questo motivo, componenti che dal punto di vista geometrico possono apparire semplici, ad esempio caratterizzati da una sola curva e da un grado di difficoltà geometrica relativamente basso, possono trasformarsi in una sfida tecnologica impegnativa quando destinati ad applicazioni aerospaziali.
Uno degli indicatori comunemente utilizzati per valutare la difficoltà di una curvatura è il DR (Difficulty Ratio). Tuttavia, questo parametro considera solo gli aspetti geometrici della curva ed è calcolato come il rapporto tra il quadrato del diametro e il prodotto tra spessore della parete e raggio di curvatura.
Se vuoi saperne di più sulla curvatura in condizioni estreme, forse potrebbe interessarti:
Quando è utile curvare un tubo con un ridotto raggio di curvatura?
Nel settore aerospace gli spessori tendono a essere particolarmente ridotti per contenere il peso del pezzo, aumentando di conseguenza la criticità del processo, ma questo non rende il DR sufficientemente rappresentativo della curva da realizzare, per due principali motivi:
Il primo è che il DR non tiene conto dell'angolo di curvatura, che influisce direttamente sulla complessità dell'operazione: maggiore è l'angolo richiesto, più difficile sarà ottenere il risultato desiderato senza difetti.
Il secondo è che il DR non tiene conto del materiale del tubo. I materiali tipicamente utilizzati nel settore aerospace, come le leghe di titanio, le leghe di alluminio ad alta resistenza e gli acciai inox speciali, sono molto rigidi, con una bassissima percentuale di allungamento elastico e per questo difficili da deformare a freddo, quindi curvare.
A tutto questo si aggiunge un ulteriore requisito fondamentale, di cui il DR non tiene conto, ed è la qualità superficiale.
Nell'industria aerospaziale non è sufficiente realizzare una curva dimensionalmente corretta; è anche indispensabile preservare l'integrità del materiale e la qualità superficiale. Qualsiasi imperfezione superficiale, graffio o segno, che sia all’interno o all’esterno del tubo, può infatti diventare un potenziale punto di innesco per fenomeni di fatica o riduzione della resistenza meccanica del componente e in condizioni operative estreme, come quelle tipiche delle applicazioni aerospace, tali difetti rappresentano un fattore di rischio inaccettabile.
Forse potrebbe interessarti sapere quali sono i principali elementi tecnologici della curvatura del tubo per il settore aerospace
Per affrontare queste sfide è necessario avere il massimo controllo su ogni fase della curvatura. La regola generale più importante è privilegiare una curvatubi di nuova generazione completamente elettrica (all-electric).
Questi sistemi sono progettati per offrire il più elevato livello di controllo del processo e consentono di rispettare le tolleranze estremamente severe richieste dal settore aerospace.
Oggi diversi costruttori sono in grado di offrire macchine all-electric ad alte prestazioni. Tuttavia, scegliere un produttore con una lunga esperienza specifica nella curvatura del tubo può rappresentare un vantaggio determinante.
BLM GROUP sviluppa curvatubi all-electric da oltre vent'anni. La prima curvatubi completamente elettrica dell'azienda risale infatti al 2002. In questo lungo percorso sono state sviluppate soluzioni hardware e software che possono fare concretamente la differenza nelle applicazioni aerospaziali.
Tra queste spicca VGPNext, uno dei software CAD/CAM per la programmazione delle curvatubi più avanzati disponibili sul mercato. La piattaforma integra funzionalità evolute che semplificano il lavoro dell'operatore e consentono di mantenere il controllo ottimale dell'intero processo produttivo.
Tra le funzionalità avanzate di VGPNext e delle curvatubi BLM GROUP particolarmente apprezzate nel settore aerospace troviamo:
B_Tools, che consente di compensare automaticamente il ritorno elastico del materiale dopo la curvatura.
Controllo di coppia modulabile, che regola dinamicamente la forza di serraggio applicata al tubo, migliorando la finitura superficiale ed evitando fenomeni di slittamento.
Booster modulabile, che ottimizza la spinta applicata durante la curvatura per ridurre l'assottigliamento dell'estradosso e preservare le caratteristiche meccaniche del tubo.
Altre strategie di compensazione e controllo che permettono alla macchina di adattarsi alle caratteristiche specifiche del materiale lavorato, oltre a numerose strategie di controllo del processo e soluzioni hardware dedicate, come tamponi di bloccaggio e attrezzature realizzate con materiali specifici per applicazioni aerospace.
Tutte queste funzionalità contribuiscono a uno dei risultati più importanti per il settore aerospace: la drastica riduzione degli scarti di produzione. Un fattore fondamentale quando si lavorano materiali ad altissimo valore come leghe di titanio, Inconel e altre superleghe utilizzate nelle applicazioni aeronautiche e spaziali.
Forse potrebbe interessarti conoscere anche come l’IA supporta gli operatori meno esperti nella curvatura del tubo.
Un'altra caratteristica tipica del settore aerospaziale è la produzione in piccoli lotti. In questi contesti il tempo dedicato al cambio produzione assume un'importanza strategica.
Nella curvatura del tubo, il cambio produzione coincide in larga parte con il cambio delle attrezzature. Per garantire efficienza, ripetibilità e affidabilità, BLM GROUP ha sviluppato Plug & Bend, un innovativo sistema di cambio rapido attrezzatura che elimina completamente le regolazioni manuali.
L'operatore deve semplicemente inserire e bloccare con agganci rapidi i componenti. Non sono richieste regolazioni aggiuntive. Plug & Bend elimina il rischio di errori o di impostazioni differenti rispetto a produzioni precedenti.
Il risultato è una produzione sempre precisa, ripetibile e indipendente dall'esperienza del singolo operatore.
Vuoi conoscere uno dei clienti che ha scelto BLM GROUP per queste applicazioni? Leggi la storia di MundoTech che lavora lavora per le più importanti realtà nel settore aerospace.
Nel settore aerospace la scelta della curvatubi non può basarsi esclusivamente sulla capacità di realizzare una determinata geometria. È necessario considerare il controllo del processo, la qualità superficiale ottenibile, la gestione dei materiali speciali, la riduzione degli scarti e la ripetibilità dei risultati.
In questo contesto, le curvatubi all-electric di ultima generazione BLM GROUP, unite alle funzionalità avanzate di VGPNext e alle soluzioni innovative per il cambio attrezzatura, offrono il livello di controllo, ripetibilità e affidabilità richiesto dalle applicazioni aerospace più esigenti, contribuendo a ridurre gli scarti e a garantire la qualità del componente finito.