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Tagliare tubi con il laser? È più semplice di quello che pensi!

29-apr-2021 8.30.51

Si può proprio dire che il progresso ha portato tanti benefici, dandoci la possibilità di muoverci più velocemente e comodamente con automobili sempre più sofisticate e facili da guidare. Allo stesso modo la produzione industriale è diventata più efficiente e pulita con impianti automatici capaci di ottenere elevate produttività in condizioni di lavoro sicure e sostenibili.

 

Breve storia e origine delle macchine utensili

Le macchine utensili, intese come attrezzi in grado di esercitare e mantenere l’azione di tagliare, rifinire, deformare un materiale, hanno accompagnato e anzi hanno sostenuto l’evoluzione del genere umano fin dai tempi più antichi.
Risalgono già ai tempi degli antichi Greci ed Egizi i tavoli da vasaio che venivano fatti girare con i piedi, ma bisogna aspettare il diciottesimo secolo per vedere i primi torni per il legno.

All’inizio erano considerati un’arte e una curiosità, tanto che il loro uso veniva insegnato ai sovrani d’Europa come parte della loro educazione. Quando però il loro utilizzo venne esteso al metallo, la prima applicazione fu – neanche a dirlo – in campo militare e più precisamente per l’alesatura delle bocche dei cannoni.

 

Primo esempio di macchina utensile il tornio da vasaioRisalgono già ai tempi degli antichi Greci ed Egizi i tavoli da vasaio che venivano fatti girare con i piedi, ma bisogna aspettare il diciottesimo secolo per vedere i primi torni per legno.

 

Comprese le grandi potenzialità anche in altri settori e con l’introduzione del vapore come prima forza motrice per il funzionamento automatico e continuativo, si sono diffuse le macchine ad asportazione di truciolo come le conosciamo oggi: fresatrici e torni per filettare le viti, transfer, macchine per il taglio delle ruote dentate e altre piccole macchine necessarie per sagomare i pezzi in ottone degli strumenti di precisione (orologi, microscopi, bilance).

L’utilizzo di queste macchine è affidato interamente ai macchinisti “tornitori-fresatori” fino alla metà del ‘900, quando con l’arrivo del controllo numerico a questi si affianca un’altra figura professionale: il programmatore tecnico.

Le capacità delle macchine aumentano e con esse aumentano anche la loro complessità e le conoscenze necessarie per farle funzionare, soprattutto per ottenere risultati di qualità.

Molti operatori macchina diventano depositari di queste conoscenze e accumulano un’esperienza tanto ampia quanto difficilmente catalogabile e anche difficilmente trasmissibile da un operatore all’altro: come valutare la qualità di una lavorazione o il livello di usura di un utensile dall’altezza della nota sonora emessa dal macchinario, come giudicare la rugosità di una superficie passandoci sopra un dito con un’affidabilità prossima – se non addirittura migliore in alcuni casi – a quella ottenibile con strumenti di misura digitali.

Molto è cambiato da allora, perlomeno nelle regioni industrializzate dove il lavoro ha acquisito maggior dignità e tutela.

 

Cos’hanno in comune automobili e macchine utensili?

La storia delle macchine utensili e dei suoi maestri “tornitori/fresatori” ha tanti punti in comune con la storia delle automobili e delle competizioni ad alta velocità.

 

Similitudini fra automobili e macchine utensiliLe prime automobili erano pezzi essenziali, fatti di pochi componenti la cui semplicità era lo specchio della tecnologia disponibile in quell’epoca. I loro piloti (proprio come gli operatori macchina) erano capaci di mantenere le traiettorie (le regolazioni) più efficaci grazie all’istinto e all’esperienza, e di considerare ogni dettaglio nella preparazione e nella guida del mezzo meccanico.

 

Le prime automobili ad esempio erano fatte in parte di legno. Spinte grazie alla forza del vapore proprio come i primi torni per legno, erano oggetto di curiosità e considerati certamente più vicini all’espressione artistica che non alla pragmatica funzionalità. I loro piloti erano spesso considerati eccentrici proprio come forse lo erano i sovrani a cui veniva insegnato l’uso del tornio. Se poi prendiamo in considerazione le automobili usate nelle prime competizioni, troviamo ulteriori punti in comune: mezzi essenziali, fatti di pochi componenti la cui semplicità era lo specchio della tecnologia disponibile in quell’epoca. I loro piloti (proprio come gli operatori macchina) erano capaci di mantenere le traiettorie (le regolazioni) più efficaci grazie all’istinto e all’esperienza, e di considerare ogni dettaglio nella preparazione e nella guida del mezzo meccanico.

Certo, le difficoltà erano tante. L’assoluta mancanza di aiuti come ad esempio il servofreno, il servosterzo, l’iniezione elettronica, le sospensioni adattive, per non parlare del gran numero di sensori che solo in epoca moderna sono diventati lo standard non solo sulle macchine ad alte prestazioni ma su tutte le auto di serie, comportava un enorme sforzo di concentrazione e un elevato livello di fatica fisica.

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Ogni errore aveva conseguenze fatali per i mezzi meccanici e spesso gravi anche per i piloti stessi. A questo si aggiunga la scarsa affidabilità delle parti meccaniche soggette a rotture o usure anomale, con il risultato di compromettere il risultato della gara. E poi le condizioni atmosferiche e quelle del terreno di gara, tutte variabili non conosciute che diventavano rischi per l’esito positivo dell’impresa.

Un po’ alla volta tutte queste variabili sulle automobili sono state dapprima approfondite e man mano poste sotto controllo grazie all’elettronica,  all’automazione e al software. I piloti delle corse di oggi, pur rappresentando ancora una élite e un concentrato di talenti, sono nettamente più sicuri e altrettanto si può dire dei mezzi che guidano.

Sensori, servomeccanismi, monitoraggio e regolazione in tempo reale di moltissimi parametri di funzionamento a bordo rendono la guida un’attività più prevedibile e quindi più efficace.

Pensando alle auto di serie, la situazione è ancora più evidente. Controllo di stabilità, di frenata, di distanza, di corsia, del livello di attenzione e un gran numero di sensori ci porteranno presto alla guida autonoma, ma già oggi hanno reso la guida di tutti i giorni un compito molto più confortevole e a prova di errore.

L’affidabilità è in generale più che consolidata e la manutenzione (tagliandi, cambi di olio, pastiglie freni), che qualche decennio fa era molto più ravvicinata, con le automobili attuali è diventata meno frequente e segnalata con largo anticipo.

 

Sistema di taglio laser per tubi e barre.Il sistema di taglio laser per tubi e profilati di qualsiasi sezione LT8.20, un impianto di alta gamma, automatico, efficiente e semplice da utilizzare.

 

Perché è così semplice utilizzare un sistema Lasertube?

Anche per le macchine utensili la situazione è molto simile, benché ancora ristretta ai modelli di fascia e prestazioni superiori.

Si è passati dalla necessità di gestire manualmente una gran quantità di regolazioni a un livello di automatismo che mette la macchina in condizioni di valutare autonomamente le condizioni ottimali delle lavorazioni, le compensazioni richieste dalle condizioni di temperatura e umidità ambientali, la differenza di qualità del materiale grezzo, il grado di usura delle parti meccaniche, il giusto bilanciamento fra produttività e qualità del risultato finale.

L’operatore è stato sollevato da moltissime responsabilità, non corre più il rischio di commettere errori fatali a fronte di lievi interventi. La minor specializzazione richiesta per l’uso ottimale delle macchine utensili moderne va incontro oltretutto all’eventualità che nel tempo l’impianto possa essere presidiato da operatori diversi che si avvicendano.

I livelli più elevati di produttività sono alla portata di un operatore con una preparazione essenziale grazie ai suggerimenti e alle regolazioni che la macchina propone sulla base della lavorazione in corso.

È così per le macchine di livello qualitativo più elevato ed è così per gli impianti Lasertube prodotti da BLM GROUP, dove un ruolo importante riguarda, per esempio, la scelta dei parametri di taglio laser (velocità, potenza, pressione del gas di assistenza, etc.) automaticamente suggeriti dalla macchina in base al materiale e allo spessore da tagliare, ma soprattutto automaticamente adattati in ogni punto delle traiettorie di taglio per non avere bruciature dovute all’eccessiva potenza o alla bassa velocità e per non perdere il taglio a causa della scarsa potenza o dell’eccessiva velocità di avanzamento. Dove queste regolazioni non sono più che robuste è inevitabile accontentarsi di risultati inferiori sia di produttività che di qualità estetica.

 

 

Molti altri sono i dispositivi e le funzionalità che un impianto di alta gamma è in grado gestire autonomamente, in modo da lasciare all’operatore un compito più agevole ma soprattutto che non richieda specializzazioni o particolari esperienze.

Certo, la manutenzione è un onere che resta in carico all’intervento manuale, ma anche su questo gli sviluppi tecnici più recenti hanno portato grandi benefici ed è ancora una volta il gran numero di sensori integrati sugli impianti a fare la differenza.

Tenere costantemente sotto controllo le condizioni di lavoro della sorgente laser, della testa di taglio grazie a sensori di temperatura, di umidità e di usura di tutti i componenti più importanti permette di pianificare per tempo le operazioni sufficienti a mantenere l’impianto sempre in perfette condizioni.

Sulle Lasertube di BLM GROUP l’operatore riceve tutte le notifiche relative alle operazioni di manutenzione ordinaria programmate e all’occorrenza le istruzioni operative sotto forma di tutorial passo-passo.

Scopri come questi aspetti sono fondamentali per mantenere un elevato O.E.E.

 

Lasertube e OEEI sistemi Lasertube di BLM GROUP permettono di mantenere i massimi standard di produttività, qualità e disponibilità macchina.

 

Non resta che decidere quali lavorazioni eseguire e racchiuderle in un disegno da inviare alla macchina.

Anche queste operazioni sono estremamente semplificate grazie al CAD/CAM proprietario Artube, con il quale ogni parametro della lavorazione e della macchina sarà impostato nelle migliori condizioni.

Il disegno dei pezzi, fatto comodamente su una postazione remota in ufficio, è inviato alla macchina già sotto forma di istruzioni operative: non resta che caricare le barre intere e recuperare i pezzi già suddivisi per tipo in ognuna delle posizioni programmate di scarico.

 

Programmazione di un telaio su CAD/CAM Artube.Programmazione di un telaio su CAD/CAM Artube.

 

Si può proprio dire che il progresso ha portato tanti benefici, dandoci la possibilità nella vita quotidiana di muoverci più velocemente e comodamente con automobili sempre più sofisticate e facili da guidare. Allo stesso modo, la produzione industriale è diventata più efficiente e pulita con impianti automatici capaci di ottenere elevate produttività in condizioni di lavoro sicure e sostenibili. Tutto questo ci porterà nel tempo verso condizioni di maggior benessere generalizzato e speriamo anche a un uso più razionale delle risorse del pianeta.

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