Speciale attrezzature per utensili
Il CALETTAMENTO:
LA NUOVA FRONTIERA DEL SERRAGGIO UTENSILI.
Le apparecchiature per il calettamento, a caldo o ad induzione termica, rappresentano un settore in forte evoluzione, che propone interessanti novità capaci di abbinare elevata precisione, massima efficienza e velocità di lavorazione.
Il bloccaggio termico degli utensili.
La necessità di operare con un sempre più elevato grado di precisione sta indirizzando la ricerca verso sistemi di bloccaggio utensili a forzamento termico, altrimenti detto calettamento, che sfruttano la naturale capacità dei metalli a dilatarsi e restringersi in funzione della temperatura.
Questi tipi di serraggi avvengono mediante il riscaldamento del portautensile fino a raggiungere una temperatura sufficiente per cui l’espansione termica del metallo è tale da permettere l’inserimento del codolo dell’utensile (punta o fresa).
A questo punto il successivo raffreddamento, che può avvenire a temperatura ambiente o tramite appositi apparecchi refrigeranti, con il suo conseguente restringimento collega strutturalmente l’utensile al suo mandrino.
In fase di smontaggio si procede poi in modo analogo con un successivo riscaldamento.
Una tecnologia in costante evoluzione.
Questo tipo di collegamento presenta un’eccellente concentricità, elevatissima precisione, grande resistenza e una rigidità equivalente a un utensile solido. Con tale soluzione è infatti possibile realizzare concentricità di rotazione inferiori a 0,003 mm e, grazie a potenze di serraggio decisamente più elevate di quelle consentite dai dispositivi idraulici, viene inoltre garantita una bilanciatura perfetta.
Questa tecnologia di bloccaggio sta sviluppando un sempre più ampio ventaglio di applicazioni, anche grazie alla semplificazione delle attrezzature necessarie e a costi che stanno gradualmente diminuendo.L’evoluzione continua nel settore ha inoltre prodotto un discreto spettro di strumenti tra i quali poter operare la scelta: si passa, infatti, dal sistema più semplice di calettamento ad aria calda, fino alle più sofisticate apparecchiature per il calettamento termico ad induzione.
Sistemi, questi due, che, negli ultimi anni, stanno registrando frequenti innovazioni volte al continuo miglioramento delle tecniche adottate e ad una sempre crescente ricerca della velocità del processo, che comprende non solo la fase del calettamento vero e proprio, ma anche il raffreddamento successivo.
I due sistemi di calettamento termico.
I sistemi di calettamento termico sostanzialmente sono due:
• a caldo
• a induzione.
Il serraggio a caldo mediante un flusso di aria ha rappresentato, nella storia del calettamento, la prima e più “naturale” fase nella ricerca di soluzioni per il bloccaggio degli utensili e ancora oggi, seppur con significativi sviluppi, si ritaglia una propria, significativa, posizione di mercato.
Dall’utilizzo di semplici phon industriali ad elevate temperature, si è infatti passati alla realizzazioni di vere e proprie unità per il calettamento. Queste, in ogni caso, sfruttano ancora il medesimo sistema di partenza che prevede l’utilizzo di un getto di aria calda che viene indirizzato verso il portautensile da calettare.
Il calettamento ad aria presenta cicli di lavorazione piuttosto lunghi e accusa l’inconveniente di elevare la temperatura di tutto il mandrino sul quale successivamente verrà inserito l’utensile.
Di contro, rappresenta un sistema decisamente economico, vantaggio al quale si unisce quello di ingombri macchina più contenuti rispetto alle apparecchiature che serrano tramite contatto termico.
La più evoluta espressione del calettamento si ottiene con le macchine a induzione termica che, decisamente più complesse, offrono però all’utilizzatore molteplici vantaggi.
Il riscaldamento a contatto, infatti, presenta cicli decisamente più brevi, tempi di raffreddamento minori e la possibilità di applicare il riscaldamento solo dove necessario, evitando in tal modo di stressare inutilmente l’intero portautensili.
Attraverso queste apparecchiature il calore viene convogliato esclusivamente nel naso del mandrino, dilatando quindi solamente la parte che necessita per l’inserimento dell’utensile.
Questo comporta, ovviamente, non solo una minore sollecitazione termica del mandrino stesso ma anche un suo più rapido raffreddamento. A tale proposito va inoltre segnalata la possibilità di applicare a queste unità apparecchiature appositamente studiate per il raffreddamento, in grado di svolgere questa operazione in pochi secondi.
Le macchine per il serraggio degli utensili a induzione termica soffrono ancora di costi un po’ elevati, che ne giustificano l’acquisto solo nell’eventualità di un numero elevato di lavorazioni e che quindi spesso interessano solo le realtà aziendali più grandi.
Ciò ha in parte limitato la diffusione di questi strumenti che, dal punto di vista tecnologico e operativo, rappresentano senza dubbio un notevolissimo passo avanti nel bloccaggio utensili.
Una sintetica panoramica sul mercato.
Può a questo punto essere opportuno analizzare un po’ più da vicino quanto il mercato mette a disposizione in tema di calettamento.
La nostra breve rassegna si focalizza in particolare su tre differenti proposte, che offrono un interessante spaccato dello specifico ambito del calettamento a induzione, il sistema che garantisce i migliori risultati con cicli di lavorazione estremamente rapidi.
Il calettamento kintek: K-ISG 3000 e K-ISG 2000.
Kintek propone ben due apparecchiature per il calettamento a induzione: la stazione universale automatica K-ISG 3000 e l’unità portatile manuale K-ISG 2000.
L’apparecchiatura di maggiori dimensioni è in grado di calettare in tempi decisamente contenuti (da 5 a 10 secondi) ed è predisposta per accogliere utensili in metallo duro con diametro compreso tra 3 e 32 mm e in HSS da 6 a 50. Il ciclo di riscaldamento/raffreddamento è completamente automatico anche grazie a quattro stazioni di raffreddamento incorporate.
L’unità portatile, ovviamente di dimensioni più contenute, è dotata di display digitale per il settaggio dell’intero ciclo di lavorazione ed è predisposta solo per utensili in metallo duro da 6 a 20 mm di diametro.
Anche questa seconda macchina integra una stazione di raffreddamento, deputata alla velocizzazione dell’intero processo.
Altissima, poi, la precisione raggiunta: l’accoppiamento utensile/portautensile garantisce una coassialità inferiore a 0,003 mm.
Kintek completa la propria proposta per il calettamento mettendo inoltre a disposizione un’ampia gamma di mandrini e prolunghe, una doppia stazione di raffreddamento controllata tramite un processore temporizzato, un’unità alveolare di raffreddamento con adattatore in alluminio per la riduzione dei tempi di lavorazione e un calibro di regolazione utensili che permette il presettaggio dell’utensile prima delle operazioni di calettamento.
Unità ad induzione termica Röhm.
L’utilizzo del sistema di calettamento termico Röhm offre la possibilità di assemblare e smontare utensili con gambi in metallo duro oppure in HSS su portautensili con dimensioni corrispondenti.
L’operazione avviene tramite il riscaldamento della sezione del portautensile interessata ad ospitare il gambo utensile, mediante l’impiego di un’unità ad induzione termica in cui l’energia elettrica necessaria viene convertita in calore con un elevato grado di efficienza.
Al termine del riscaldamento, segnalato per ogni tipo e dimensione di calettamento, l’unità procede poi in modo totalmente automatico, allontanandosi dal portautensile. Mentre la successiva fase di raffreddamento avviene a temperatura ambiente.
L’unità ad induzione termica proposta da Röhm è estremamente semplice da utilizzare e inoltre non necessita di accessori supplementari o di particolari connessioni. Un unico nucleo convertitore produce calore per il calettamento di utensili in metallo duro e in HSS con diametri da 6 a 32 millimetri. Questa precisa scelta costruttiva evita, quindi, qualsiasi intervento per la sostituzione di resistenze.
Inoltre anche l’installazione dell’apparecchiatura è molto agevole e avviene con il semplice appoggio su un piano.
L’unità ad induzione termica Röhm è fornita con apparato elettrico, sistema di raffreddamento interno, orologio per la pre-selezione del ciclo operativo e monitor digitale.
Assicura elevatissima precisione di concentricità (massimo 0,003 mm) e permette il calettamento e lo smontaggio di frese per l’esecuzione di cave a T.
Con Haimer calettare a tempo di record.
Power-Clamp Haimer è la nuova macchina per il calettamento a induzione termica che fa della velocità la propria arma vincente.
Studiata per utensili in metallo duro e HSS da 3 a 50 mm di diametro, prevede l’inserimento dell’utensile in soli 5 secondi.
Ma la velocità delle apparecchiature Haimer non si ferma qui. Infatti a Power-Clamp può essere abbinato Speed-Cooler, l’apparecchio refrigerante ad acqua che raffredda in soli 30 secondi, diminuendo così drasticamente i tempi di lavorazione per ogni singolo ciclo operativo.
Inoltre, utilizzando gli appositi adattatori, possono essere raffreddati anche mandrini non a norma e le prolunghe.
Semplice da utilizzare, anche perché progettata seguendo indicazioni ergonomiche, Power-Clamp utilizza una singola bobina ad alto rendimento e offre la possibilità, grazie a semplici adattatori, di inserire qualsiasi tipologia di mandrino.
L’intero ciclo di lavorazione avviene inoltre senza alcun problema di surriscaldamento dei portautensili utilizzati e con la massima sicurezza per l’operatore.
Ovviamente, Haimer produce anche un’intera serie di mandrini a calettamento termico disponibili in diverse lunghezze e costruiti con acciai speciali adatti a sopportare le alte temperature raggiunte nel processo. Anche in questo caso l’elevatissima forza di serraggio si abbina a un’altissima precisione con una concentricità di rotazione contenuta in soli 0,002 millimetri.
I mandrini Haimler tipo “S” sono ideali nella truciolatura ad alto rendimento e per tutte le lavorazioni estreme dell’alluminio. Grazie alla loro elevata stabilità consentono di miglirare la resa fino al 50% in più. |
