Processi stabili, riproducibili, di qualità elevata e massima precisione, grazie ad un nuovo programma di utensili per la costruzione di stampi
di Patrizia Ricci
Nel settore degli stampi, l’elevata concorrenza, la carenza di lavoratori qualificati e la tendenza alla miniaturizzazione delle lavorazioni pongono sfide crescenti per i produttori. Al giorno d’oggi, inoltre, l’aumento dell’automazione richiede processi stabili, riproducibili e che offrano una qualità elevata, dal momento che scarti e rilavorazioni non sono accettati, visti i tempi di consegna stretti e una marginalità molto bassa. Realizzare stampi richiede quindi un know-how elevato e un fornitore di utensili affidabile. Gühring, considerato da molti anni un partner tecnologico nella produzione di utensili per stampi, conosce le esigenze del settore. Insieme ai propri clienti, ha sviluppato un nuovo programma che fornisce soluzioni personalizzate per la costruzione di stampi. “Vogliamo essere un fornitore completo per la produzione di stampi”, spiega Ricardo Vieweg, Industry Manager di Gühring. “I nostri clienti hanno a disposizione un ampio portfolio e una buona disponibilità di magazzino. Nel nuovo catalogo per stampi, su circa 550 pagine, è possibile trovare tutti gli utensili necessari per l’industria degli stampi nel campo della fresatura, foratura, filettatura, alesatura e i relativi portautensili”. Dalla sua fondazione, 125 anni fa, Gühring si è evoluta da produttore di punte a fornitore completo e oggi offre non solo utensili da asportazione di truciolo per un’ampia varietà di applicazioni, ma anche portautensili, vending machine e soluzioni software.
Fresa G-Mold μ per la lavorazione degli stampi
Utensili affidabili e con una lunga durata sono fondamentali per il settore; per questo motivo Gühring ha migliorato il rivestimento delle frese specificamente per la costruzione di stampi. Grazie al rivestimento Perrox, le superfici degli utensili hanno rugosità molo basse e ciò ne aumenta notevolmente la resistenza all’usura. Inoltre, grazie a un nuovo grado di metallo duro, più tenace, e geometrie di taglio che migliorano la stabilità, viene garantita una lunga durata. “Ad esempio, grazie alla fresa G-Mold μ 65 B (art 6817) della nuova gamma, un cliente ha potuto lavorare un profilo di uno stampo a iniezione, materiale acciaio per utensili (1,2343) con una durezza di 53 HRC e nella fase di finitura ha raggiunto una tool life di 30 ore”, spiega Rolf Ehrler, Product Manager per gli utensili di fresatura.
Massima precisione
Allo stesso tempo, gli utensili devono soddisfare tolleranze molto strette. Ciò è dovuto alla crescente digitalizzazione della produzione: i sistemi CAD/CAM sono diventati indispensabili nella produzione di profili complessi. Il modello matematico di un componente viene trasferito su materiale con la massima precisione possibile, per questo motivo l’utensile deve avere una lunga durata e un’elevata precisione sul run-out e sul raggio. “In quasi nessun altro settore i requisiti di precisione sono così elevati come nella costruzione di utensili per stampi”, precisa Ehrler.
Gühring ha sviluppato una nuova gamma di frese adatta a queste esigenze di alta precisione nella lavorazione degli stampi. Una geometria molto stabile e un profilo dell’elica ottimizzato conferiscono stabilità alle frese e riducono la flessione. Questi nuovi utensili hanno tolleranze del codolo h5 e hanno precisone elevate su diametro, concentricità e rotondità. Le tolleranze del raggio sono nell’intervallo +/- 5 μm.
Miniaturizzazione e cave
Le numerose micro-lavorazioni presenti sugli stampi rappresentano un’altra caratteristica di questo settore. Le aziende cercano di risparmiare risorse riducendo gli spessori delle pareti dei loro prodotti e quindi i profili richiesti diventano più piccoli, più profondi e più accurati. Per lavorare le scanalature profonde e cavità difficili da raggiungere, anche gli utensili devono diventare più lunghi ed avere diametri ridotti. Inoltre, molti produttori di stampi cercano di sostituire la lunga fase di elettroerosione a tuffo con la fresatura. Questo si traduce in lavorazioni di cavità sempre più profonde con diametri utensile sempre più piccoli.
Raffreddamento periferico GühroJet
Nelle microlavorazioni, tuttavia, c’è il rischio che i trucioli rimangano nella scanalatura e danneggino l’utensile o la superficie del pezzo durante la fresatura. Con il raffreddamento esterno, è quasi impossibile rimuovere in modo sicuro i trucioli dalle cave strette e profonde. Tuttavia, creare dei condotti di raffreddamento indebolirebbe la parte tagliente dell’utensile. La soluzione è una strategia di raffreddamento innovativa e molto efficace: il raffreddamento periferico GühroJet, che è stato applicato a tutti i micro utensili della gamma G-Mold μ. Grazie alla propria produzione di metallo duro, Gühring ha la possibilità di integrare i canali di raffreddamento nel codolo rinforzato delle microfrese e di utilizzare geometrie speciali per avvicinare le uscite del refrigerante direttamente sui taglienti della fresa.
“Il risultato è un raffreddamento mirato e preciso che garantisce una rimozione affidabile del truciolo”, spiega Christian Sieker, Product Manager per Micro Tools Gühring. “In questo modo, garantiamo processi stabili, finiture di alto livello e lunga durata”. Per conseguire questi risultati, Gühring ha creato un nuovo centro di ricerca per le microlavorazioni, dotato di macchine all’avanguardia appositamente progettate per la produzione di micro utensili. Dal 2018, il sito produttivo di Treuen IV, sviluppa soluzioni innovative per la gamma micro, producendole su un’area di 4000 metri quadrati.
I componenti diventano più complessi e difficili da lavorare
I componenti non stanno solo diventando più piccoli, ma anche più difficili da lavorare. Il motivo va ricercato nella domanda di beni di consumo che continua a crescere di pari passo con le dimensioni dei lotti di prodotti con un unico stampo. Ad esempio, nel 2018 per il più grande produttore di bevande analcoliche al mondo, sono state prodotte 108 miliardi di bottiglie che hanno determinato anche l’aumento delle richieste di stampi e strumenti utilizzati per produrre questi beni. Inoltre, i materiali per gli stampi stanno diventando sempre più tenaci e resistenti alla corrosione e, per lavorarli, il produttore di stampi necessita di utensili sempre più performanti.
Per la nuova gamma di utensili, Gühring ha adattato il carburo a queste crescenti esigenze: ora è circa 200 HV più duro e ha grana più fine. Questo grado di metallo duro tenace garantisce un’ottima stabilità e quindi una durata maggiore che rendono i nuovi utensili ideali per la lavorazione di materiali con durezza fino a 65 HRC, per acciai da utensili alto legati e acciaia sinterizzati.
Ingegnere civile e PhD in Meccanica delle Strutture, ha svolto attività di ricerca nel campo della Meccanica della Frattura presso l’Università di Bologna e l’Imperial College di Londra. Appassionata di tecnologia e meccanica, con circa 15 anni di esperienza come redattrice e responsabile di redazione di riviste tecniche, da alcuni anni collabora con le riviste di Quine Business Publisher del settore Industry e Building, come autrice di articoli e approfondimenti tecnici.
