Per ogni taglio, c’è la giusta segatrice ISTech  

Come nasce una segatrice? Quali sono i parametri da tenere in considerazione per la sua ideazione e produzione? In ISTech (azienda con più di 25 anni di esperienza nello sviluppo di soluzioni standard e su misura destinate al taglio dei metalli), per realizzare la segatrice “ideale” bisogna innanzitutto analizzare le richieste del cliente e – sulla base di queste – esaminare e adeguare il processo produttivo, dal progetto iniziale fino alla consegna della macchina.  

Che si tratti di un “tipo ideale” di cliente, nel caso delle segatrici che poi entreranno a far parte del catalogo, o di un interlocutore reale per gli impianti realizzati ad hoc, per produrre le sue macchine segatrici ISTech inizia sempre con il porgersi una domanda: quali esigenze dovrà soddisfare la segatrice? La risposta a tale quesito è il risultato di un processo di interazione continuo con il cliente, che porterà alla creazione di un sistema in grado di soddisfare realmente le esigenze dell’azienda utilizzatrice.  Per lo sviluppo delle proprie macchine segatrici, il reparto di progettazione di ISTech analizza le necessità concrete e le richieste specifiche, mantenendo un dialogo continuo con il cliente durante l’intera fase di progettazione. 

L’attenzione che ISTech riserva alle esigenze del cliente apporta benefici da entrambe le parti: in alcuni casi, questo dialogo ha portato all’identificazione di soluzioni costruttive che sono successivamente entrate a far parte dell’offerta del costruttore. A titolo esemplificativo, alcune migliorie introdotte riguardano l’interfaccia del pannello utente (resa sempre più razionale ed intuitiva), la gestione dell’avanzamento della testa di taglio per le barre temprate, o l’avvicinamento della spazzola alla lama in base al suo grado di usura.  Molteplici sono gli aspetti che possono influenzare il progetto e l’aspetto dell’impianto di taglio. A seconda che si tratti di una segatrice destinata alla produzione di piccoli lotti o grandi serie, e della frequenza con la quale si dovrà cambiare il tipo di lavorazione, le soluzioni proposte in fase progettuale possono subire dei cambiamenti, a volte anche di una certa importanza. L’intensità di utilizzo alla quale presumibilmente andrà incontro la macchina condurrà a progetti diversi a seconda che la segatrice sia destinata alla prototipazione occasionale o alla produzione automatizzata e continua. Altro elemento destinato a influenzare le scelte progettuali è il tipo di materiale da tagliare. Anche se le segatrici ISTech permettono di tagliare tutti i tipi di metallo, sapere sin dall’inizio se il metallo da tagliare varierà di frequente o se sarà sempre lo stesso porterà a soluzioni diverse. Fondamentale è anche la dimensione dei pezzi che dovranno essere tagliati, che determinerà, oltre alle caratteristiche della parte dell’impianto destinata al taglio vero e proprio, anche le soluzioni adottate per il carico e lo scarico dei pezzi. In base all’importanza strategica della continuità della produzione, saranno adottati alcuni accorgimenti destinati a garantire affidabilità e a minimizzare i fermi macchina. Determinanti saranno inoltre gli standard che il cliente dovrà rispettare in termini di qualità del taglio.  

L’importanza dell’automazione  

Una volta chiarite le esigenze e le aspettative del cliente, in ISTech inizia l’attività di progettazione vera e propria della segatrice. Per le macchine che lavorano in ottica 4.0 è fondamentale la personalizzazione del software. Per gli impianti, oltre all’aspetto dell’IT, è anche importante personalizzare le soluzioni meccaniche in modo da poter gestire il materiale in entrata e in uscita. Per le segatrici destinate a un uso non presidiato, fondamentale è automatizzare – per quanto possibile – le attività di controllo del processo. Per questo motivo è necessario prevedere già in fase progettuale la presenza di sensori in grado di verificare che il processo sia stabile. Un sensore denominato deviolama, che permette di valutare la qualità del taglio durante il processo, eviterà ad esempio il verificarsi di tagli non conformi agli standard qualitativi, correggendoli e autoregolandosi; se la deviazione risultasse impossibile da correggere senza l’intervento dell’operatore, il sensore interromperebbe il taglio, evitando in questo modo di creare pezzi non conformi che implicherebbero uno spreco del metallo oggetto della lavorazione.  

Altri sensori (celle scarico) valutano la pressione di taglio; è possibile inoltre controllare l’assorbimento di potenza del motore lama. Nel caso di superamento di questi parametri, la macchina è in grado di introdurre correttivi, segnalare l’anomalia o, in presenza di scostamenti tali da poter danneggiare i pezzi in lavorazione, di interrompere il processo. Un altro aiuto in caso di lavorazioni non presidiate è l’automazione del posizionamento della spazzola pulisci trucioli motorizzata. Un posizionamento fisso della spazzola (soggetta ad usura) comporterebbe una riduzione rapida della sua efficacia. Con il sistema di posizionamento automatizzato invece la spazzola si avvicina ai denti della lama mano a mano che la spazzola stessa si consuma, assicurando in questo modo una pulizia costante e accurata.  

Materiali da lavorare: una variabile da non sottovalutare 

Le caratteristiche delle segatrici variano naturalmente anche a seconda del materiale che sarà lavorato in via prevalente o esclusiva. Per l’alluminio, ad esempio, il taglio è molto più veloce rispetto a materiali più resistenti; ciò che cambia è principalmente il riduttore, ma non solo. La velocità di taglio implica che saranno generati molti più trucioli in un dato intervallo di tempo, motivo per cui l’evacuatore trucioli viene spesso progettato con una capacità maggiore. Trattandosi di un metallo leggero per eccellenza, l’alluminio produce inoltre trucioli che galleggiano; il sistema di filtraggio del liquido lubrorefrigerante deve pertanto essere sviluppato tenendo presente di questa particolarità.  

Se il materiale da lavorare è la ghisa, invece, il taglio generalmente avviene senza l’ausilio di refrigeranti, un aspetto che può però portare al surriscaldamento di alcune parti della macchina. Per ovviare a questo inconveniente il costruttore della segatrice può sviluppare sistemi di lubrificazione minimale o, in alternativa, progettare la segatrice con materiali in grado di sopportare temperature elevate senza perdite in termini di efficienza. Per determinati impieghi dove l’utilizzo di liquidi non è possibile a causa della complessità di decontaminazione del refluo, è possibile inoltre sviluppare sistemi di raffreddamento ad aria. Altri accorgimenti potranno essere studiati nell’ottica di ottimizzare efficienza e qualità del taglio in presenza di materiali molto delicati come i metalli cromati. Oltre alla durezza del materiale, anche le dimensioni dei pezzi da lavorare possono portare a scelte progettuali diverse. Nel caso dei sistemi automatizzati che tagliano pezzi di grandi dimensioni, sicuramente il caricamento automatico delle barre è un grande vantaggio, anche se al mattino l’operatore si trova a dover scaricare tutta la produzione del turno precedente e perderci quindi parecchio tempo. Uno studio approfondito del processo degli impianti non presidiati permette di automatizzare anche lo scarico e la pallettizzazione dei pezzi tagliati; in questo modo l’operatore può trovare tutto in ordine e procedere con le lavorazioni successive senza soluzione di continuità. In questo modo, i tempi di taglio risultano più affidabili e l’azienda ha la possibilità di far fronte in modo puntuale alle richieste last-minute, con un ottimo ritorno anche in termini di immagine.  

A seconda che il focus della produzione sia posto sulla velocità di taglio, sulla possibilità di gestire il trasporto di barre anche molto pesanti o su altri aspetti, gli accorgimenti da adottareadottati da ISTech nella progettazione della segatrice porteranno allo sviluppo di macchine che, pur somigliandosi a prima vista, incorporano in realtà tecnologie molto diverse e personalizzate in modo da far fronte a ogni situazione. Nel caso di lavorazioni particolarmente difficili, per preservare i materiali dai danni che potrebbero essere causati da errori di taglio, la segatrice potrà essere dotata di sistemi automatici che interrompano la lavorazione prima che il danno si verifichi, così da minimizzare gli scarti e massimizzare l’efficienza del processo produttivo. Se i pezzi tagliati devono rispondere a requisiti qualitativi particolarmente stringenti, l’adozione di sensori potrà salvaguardare la qualità della lavorazione: ad esempio, i sistemi di misura laser consentono il posizionamento del pezzo controllandone la dimensione e la congruenza con il taglio e fermando la macchina in caso di deviazioni oltre un limite predeterminato.  

Focus su basamento, colonne di scorrimento e scelta delle lame 

Quali sono gli elementi principali di una segatrice e quali caratteristiche di questi elementi possono influenzare le prestazioni dell’impianto finito? Da un punto di vista strutturale, i tre elementi principali di una segatrice sono il basamento, le colonne di scorrimento e le lame. Il basamento riveste un ruolo importante perché è qui che avviene la gestione del truciolo. Negli impianti di taglio ad alta velocità, dove la generazione del truciolo è molto intensa, studiare un basamento che permetta di convogliare il truciolo allo smaltimento in modo efficiente è fondamentale. Anche le colonne di scorrimento sono fondamentali per conferire solidità e rigidità alla testa di taglio: rispetto alle guide lineari, l’impiego di doppie colonne di dimensioni importanti realizzate in metallo cromato minimizzano le vibrazioni assicurando un taglio più preciso. Le lame possono fare la differenza in termini di qualità del semilavorato o prodotto finito, motivo per cui è importante la loro scelta. Due sono le categorie principali in cui suddividere le lame: lame bimetalliche (ovvero, le più diffuse) e lame con denti riportati in metallo duro, che permettono di tagliare ad alta velocità i materiali più difficili. Per preservare la durata utile delle lame con denti riportati, le segatrici ISTech dispongono di un meccanismo in grado di allontanare il materiale durante la risalita dopo il taglio, riducendo notevolmente il rischio che i denti si danneggino in questa fase.  

Grande attenzione anche all’interfaccia (sempre in ottica 4.0) 

Un altro elemento fondamentale da tenere in considerazione nella progettazione della segatrice ideale è l’interfaccia con l’operatore. Lo sa bene ISTech, che per le proprie segatrici ha creato delle soluzioni che permettono di programmare, eseguire e memorizzare per uso futuro i parametri delle operazioni di taglio, raggiungendo così – dopo una rapida curva di apprendimento – risultati ottimali e ripetibili. ISTech è stata tra le prime aziende a realizzare sistemi compatibili con i principi di Industria 4.0. I log automatici sono in grado di recuperare la storia dei tagli effettuati, indicando il tipo di lama utilizzata, il tempo di lavorazione e il numero di metri quadri tagliati fino a quel momento, in modo da valutare l’efficienza della macchina e intervenire per tempo quando occorre sostituire la lama o effettuare altre operazioni di manutenzione. Le segatrici ISTech possono integrarsi con i gestionali aziendali, in modo da accedere a banche dati molto ampie e ottimizzare i processi di lavorazione. Inoltre l’interfaccia delle segatrici automatiche ISTech permette di svolgere numerose operazioni da remoto, come la modifica dei programmi di taglio, ed effettuare anche diversi interventi di manutenzione. Ciò consente alla macchina segatrice di funzionare senza la presenza continua dell’operatore e intervenire solo in caso di necessità, massimizzando così efficienza e produttività.  

Un esempio concreto di segatrice ISTech “su misura”  

Combinare diverse variabili progettuali in modo da sviluppare un progetto ad hoc è dunque il “segreto” per realizzare la segatrice “ottimale”, come l’impianto realizzato da ISTech per un’importante azienda produttrice di vagoni ferroviari. L’azienda si è rivolta a ISTech per la fornitura di un impianto automatico per il taglio degli assili dei treni, ricavati da barre di metallo forgiato che solitamente non sono perfettamente cilindriche, tendendo ad assottigliarsi alle estremità. Le barre si presentano quindi con differenze che possono rendere ciascuna di esse più adatta a trasformarsi in una particolare tipologia di assile (ne esistono diverse centinaia). Per ciascuna barra, una volta identificato il tipo di assile che meglio si presta a esserne ricavato, è possibile individuare il punto ottimale di taglio, massimizzando così la produttività. Riconoscere il tipo di barra è dunque essenziale per procedere alla lavorazione nel modo più efficiente. 

La selezione della barra avviene storicamente in maniera manuale, basandosi sull’esperienza degli operatori, che poi trasportavano manualmente il pezzo a una segatrice per tagliarne un’estremità; a quest’operazione seguiva il taglio dell’altra estremità. La soluzione sviluppata da ISTech ha reso più rapida ed efficiente tale lavorazione: un sistema laser scansiona il profilo della barra per tutta la sua lunghezza (che solitamente è di circa 4 m), riconosce a quale tipo di assile è più adatta e identifica i punti di taglio ottimali alle estremità. A questo punto due teste di taglio lavorano in contemporanea, una a ciascuna estremità della barra, per velocizzare i tempi e ridurre le movimentazioni del materiale. L’assile finito viene quindi trasportato da una navetta automatizzata fino alla giusta posizione nel deposito. Rispetto all’opzione manuale, la riduzione di sfridi e il risparmio di tempo sono di una certa importanza. Grande soddisfazione è stata espressa dall’azienda cliente di ISTech, che grazie alla sua segatrice è riuscita a incrementare la produttività. Molto apprezzato anche il livello di assistenza, grazie alla presenza di personale preparato e disponibile in grado di risolvere ogni dubbio con consigli pratici e risolutivi in tempi molto rapidi. Con questo ennesimo progetto, ISTech ha confermato che la segatrice ideale in grado di soddisfare le esigenze di ogni azienda esiste, e se non è ancora disponibile sul mercato può essere progettata e realizzata con ottimi risultati.