Piccolo e complesso, pronto in sedici fasi di processo
Lavorare una pinza emostatica dal pieno garantendo processi convenienti e senza compromessi in termini di qualità e precisione. Utilizzando una combinazione di 0 differenti utensili di Mikron Tool (una fresa a tuffo, varie frese a 4 denti, una fresa di sbavatura universale e due frese specifiche a coda di rondine), è possibile.
Il settore dei componenti medicali è sotto pressione. Le assicurazioni riducono i loro contributi, e sempre più aziende della meccanica di precisione scoprono questo settore. La pressione sui costi e la concorrenza si fanno però sentire. Anche se la richiesta è in costante crescita, la produzione deve essere più conveniente, che si tratti di impianti, apparecchi o strumenti. I tempi di produzione sono da ridurre, mentre la qualità e la precisione devono rimanere elevate.
Realizzando una pinza emostatica Mikron Tool, produttore svizzero di utensili da taglio, ha dimostrato come il compromesso sia possibile.
Una combinazione perfetta
Per riuscire a ottimizzare il processo produttivo, il responsabile di sviluppo in Mikron Tool Alberto Gotti ha spiegato l’importanza che la macchina, gli utensili, il serraggio e il raffreddamento siano perfettamente coordinati in modo da soddisfare le esigenze del cliente: produzione completa in un solo serraggio, riduzione dei ponti, tempo di lavorazione più corto con alta qualità superficiale e bordi senza bave.
In virtù di ciò, Mikron Tool ha deciso di fresare dal pieno su un centro di lavoro a 5 assi DMU 60 eVo di DMG MORI così da produrre anche pezzi singoli o serie piccole in diverse varianti. Questa macchina ha permesso di realizzare quasi tutto il pezzo in un unico serraggio con frese standardizzate ad alta prestazione.
Un fattore chiave è il raffreddamento efficiente durante la lavorazione, ottenuto con utensili a raffreddamento integrato. Ciò ha garantito elevati parametri di taglio (velocità di taglio, avanzamento, impegno) e quindi un tempo di lavorazione più breve. Anche il serraggio del pezzo ha meritato un’attenzione speciale. Gli ingombri eccessivi dovevano essere evitati per tenere il serraggio degli utensili più corto possibile. È stata così utilizzata una morsa concentrica con un sistema di serraggio a punto zero, flessibile, modulare e stabile. Il grezzo è stato serrato a 3 mm, in modo da sprecare la minore materia prima possibile, aspetto da tenere in considerazione nella strategia di fresatura a causa delle forze laterali.
Adottata una strategia dinamica
Per la lavorazione della pinza emostatica, sono stati utilizzati 10 differenti utensili, tutti sviluppati per l’acciaio inossidabile (in questo caso specifico, si trattava di acciaio 1.4021). Sono stati impiegati una fresa a tuffo, varie frese a 4 denti, una fresa di sbavatura universale e due frese specifiche a coda di rondine. Questa combinazione ha permesso di produrre il pezzo in soli 16 fasi di processo.
Ha commentato Alberto Gotti: “Poiché evitare forze elevate è estremamente importante, abbiamo scelto una strategia dinamica: alte velocità di taglio (fino a 220 m/min per la sgrossatura), alti avanzamenti fz (fino a 0,15 mm), un alto impegno assiale ma anche un ridotto impegno radiale. La fresatura dell’impugnatura tramite l’interpolazione elicoidale ci ha fatto risparmiare parecchio tempo.
Per la zigrinatura abbiamo usato una fresa a coda di rondine su misura. La difficile sbavatura della gola sul contorno interno è stata risolta con una fresa sferica (CrazyMill Radiuschamfer) senza cambiare il serraggio. Infine, abbiamo ridotto il numero dei ponti per limitare i trattamenti successivi. Il risultato è stato davvero rimarchevole, perché rispetto alle strategie classiche senza raffreddamento integrato abbiamo ottenuto una riduzione del tempo del 46% (da 65 a 35 minuti). Decisiva è stata la decisione di adottare la strategia dinamica unitamente alle migliori condizioni possibili, così come il raffreddamento integrato negli utensili. Garantendo un raffreddamento continuo dei taglienti, abbiamo potuto lavorare con parametri elevati e assicurare un’evacuazione mirata dei trucioli. Tutto ciò a sua volta ha portato benefici in termini di qualità superficiale. Invece del richiesto Ra 0,4 µm, abbiamo ottenuto 0,2 µm. Per Rz, i valori erano 0,6 µm”.