Taglio laser del metallo: come implementare nuove tecnologie nella produzione industriale

Implementare nuove tecnologie nella produzione: una realtà con cui hanno sempre più a che fare molti attori nel manufacturing, soprattutto nel settore del metal cutting.

Le motivazioni che spingono le aziende verso tale direzione sono svariate e spesso legate ai processi di lavorazione:

• Rispondere a specifiche richieste della clientela, che esige tagli sempre più particolari
• Ridurre il costo pezzo, i passaggi di lavorazione, i magazzini intermedi dei semilavorati
• Introdurre tecnologie di taglio capaci di limitare al massimo l’intervento (e quindi la possibilità di errore) umano 

A volte il cambiamento è dettato da esigenze di business e riguarda soprattutto imprenditori e dirigenti d’azienda: la loro priorità è rimanere competitivi sul mercato, anticipando le mosse dei competitor e aprendo nuovi sbocchi alla propria produzione. In questo caso, le scelte possono essere dettate dalla volontà di:

• Introdurre in azienda una nuova tecnologia, che offra maggiore flessibilità nel taglio rispetto a quelle esistenti
• Rendere possibili nuove lavorazioni, altrimenti irrealizzabili
• Superare i limiti dei macchinari utilizzati fino a quel momento, per aprire nuovi mercati ed espandere il business
  
  

Una scelta orientata al domani e non all'oggi

L'acquisto di nuovi macchinari non può essere fatto solo pensando all'esigenza del momento, ma anche a quelle del domani. 

È necessario fare scelte lungimiranti ed evitare di precludersi opportunità future, essere dei visionari, non solo seguire i cambiamenti ma prevederli, superando le limitazioni imposte dai sistemi attuali.

In quest’ottica, per aprirsi a nuovi mercati ed espandere il proprio business, è necessario porsi alcune domande:

• Ciò che acquisto oggi renderà possibile la realizzazione di prodotti anche totalmente diversi?
• Potrà il sistema che acquisto adattarsi anche alle tecnologie future?

Quali sono i settori di sviluppo principali per il taglio del metallo?

Le nuove tecnologie di taglio del metallo si sono efficacemente adattate ai più svariati settori, perché hanno saputo cogliere in modo efficiente e innovativo le loro necessità.

Un particolare sviluppo hanno avuto le tecnologie di taglio 3D, che hanno portato questi vantaggi:

• Produttività: principalmente richiesta nell’automotive, nei veicoli industriali, nel motociclo, nell’impiantistica
• Precisione e qualità: soprattutto nell’aerospace, nella difesa e nei veicoli di alta gamma
• Flessibilità e facilità d’uso: soprattutto nella produzione conto terzi

In settori come l’arredo, il taglio 3D offre la possibilità di realizzare forme anche molto complesse. Nei componenti di impianti, che siano elettrici, di condizionamento, oil&gas, è molto diffuso l’uso di lamiere stampate o imbutiti.

Nei settori Automotive, aerospaziale e motociclismo, grazie alla modellazione 3D e all’analisi FEM, un gran numero di parti meccaniche tradizionali sono state sostituite da tubi curvati, idroformati, profili tridimensionali, imbutiti o stampati: pezzi studiati per ridurre il peso dei veicoli e il numero di componenti utilizzati, ottimizzando di conseguenza l’uso del materiale. 

Esempio di lamiera preformata per settore Automotive

Come si possono tagliare tubi curvati, idroformati, lamiere stampate e imbutiti?

Il taglio di profili tridimensionali complessi è una delle sfide nel taglio dei metalli e frequente terreno di scontro tra due esigenze diverse: produttività e flessibilità.

Se il lotto è sufficientemente grande, si può giustificare l’impiego di tecnologie come tranciatura e punzonatura, oppure di altre macchine speciali, equipaggiate con punzoni e matrici specifiche.

Cosa fare quando il volume dei lotti si riduce?
Prendiamo come esempio il taglio di tubi curvati: con l’aumento delle geometrie o delle lavorazioni da realizzare sul tubo, cresce il numero di tecnologie di taglio coinvolte.

Esempio di tubo tagliato dopo la curvatura

Se il requisito è tagliare il tubo in due parti, una segatrice tradizionale può andare bene; per aggiungere dei fori potrebbero essere sufficienti un trapano a colonna o una fresa, a seconda delle tolleranze richieste.

Quando però è necessario rispettare un alto standard di precisione e le geometrie da ritagliare sul tubo sono più complicate, può essere necessario, ma non sufficiente, usare una fresa a 5 assi, con i dovuti limiti in termini di geometrie fattibili, velocità di taglio e spessore dei pezzi. 

Quando poi lo spessore diminuisce e sono richieste velocità di taglio maggiori, la risposta è il taglio laser 5 assi: una soluzione che si sta rivelando vincente nella lavorazione di profili tridimensionali, tubi curvati, imbutiti, stampati, idroformati.

Approfondisci pro e contro del taglio laser 5 assi

Qualità e precisione non possono più essere solo frutto dell’esperienza

Quando le geometrie dei pezzi e la loro lavorazione diventano particolarmente complesse, basare la qualità del proprio prodotto solo sull’esperienza dell’operatore può portare a molti inconvenienti, soprattutto in termini di ripetibilità:

• Anche l’operatore più esperto accumula stanchezza o ha semplicemente i suoi giorni no, per questo la qualità del risultato non sarà mai sempre la stessa.
  
  
• L’uomo ha bisogno di riposo, la macchina no: quindi la produttività sarà influenzata dalle pause necessarie alla fisiologia umana.
  
  
• Per quanto esperto, l’uomo non sarà mai preciso come un robot o una macchina: pertanto sarà difficile avere una precisione pari a quella raggiunta da una macchina.
  
  
• In futuro operatori esperti saranno sempre più difficili da reperire: questo renderà difficile prevedere costi e livello di qualificazione.

Ecco perché è necessario svincolare la qualità del prodotto finito dall'esperienza e dalle capacità dell’operatore.

Esempio di qualità nel taglio di pezzo idroformato

Come posso applicare nuove tecnologie nel mio impianto?

L’installazione di un nuovo impianto produttivo prevede una stretta collaborazione fra le varie aree aziendali. 

Spesso l'applicazione di nuove tecnologie ad un sistema produttivo già esistente può portare molti cambiamenti o criticità, che si ramificano a più livelli: 

• Compatibilità con la propria produzione
• Compatibilità fra i macchinari a disposizione
• Compatibilità dell'impianto stesso con l'azienda e con i servizi che lo manterranno
• Non da ultimo, la formazione del personale

Ecco le domande che spesso ci si trova a fare in questi frangenti:

• Quale tecnologia scegliere? 
• Dovrò adattare anche altri impianti? 
• Potrà l'ingresso del nuovo macchinario essere ben metabolizzato dal mio sistema produttivo?

Qui solo un fornitore affidabile e con esperienza potrà fornire risposte utili e concrete.

Scopri come scegliere la soluzione più adatta alle tue esigenze

Metal cutting senza operazioni manuali: come cambiano le figure professionali?

Negli ultimi anni le tecnologie di taglio del metallo si sono sviluppate e automatizzate a tal punto, che le operazioni manuali risultano davvero ridotte al minimo. Per essere vincenti nel mercato di oggi, questa condizione è indispensabile, ma non sufficiente. 

La riduzione dei lotti e la sempre maggiore varietà di parti da realizzare porta alla ricerca di una forza lavoro sempre più specializzata, che non ha più il compito di eseguire un lavoro alienante di carico, scarico e controllo, bensì ha un livello di gestione sempre più esteso sul processo di taglio.

La difficoltà nel trovare personale esperto e il forte turnover sono un problema con cui molti produttori si stanno confrontando. Come soluzione, si possono scegliere macchinari dotati di sistemi di programmazione di alto livello, fortemente orientati all’utente e che permettano all’operatore di intervenire sul processo nel modo più semplice e diretto possibile. 

Per agevolare l’operatore nelle sue mansioni, ottenendo al contempo un aumento dell’efficienza e un risparmio nel cycle time, possono essere di notevole supporto:

• Software di programmazione user friendly
• Interfacce familiari fra più macchine
• Sistemi di settaggio o adattamento automatico dei parametri di lavoro
• Simulazioni del processo di lavoro
• Funzioni wizard
• Assistenza da remoto o via web

La tecnologia perfetta per il metal cutting? Quella che meglio risponde alle tue necessità

Non esiste una tecnologia perfetta per il taglio del metallo: tutto dipende da quello che dobbiamo produrre o dalla nostra visione futura.
Per orientarti meglio nella scelta, ti consigliamo di capire quali siano le domande giuste per trovare la tecnologia ideale per la tua azienda.

Il taglio laser a cinque assi può davvero rappresentare un punto di svolta per chi lavora o vuole lavorare profili tridimensionali sempre più complessi, in modo flessibile e con una qualità che in termini di assenza di deformazioni e pulizia del taglio non ha paragoni.