"Macchine personalizzate di alto valore per il settore aeronautico"

INTERVISTA A MARIUS PETEAN, KEY ACCOUNT MANAGER DI ONA

Lo sviluppo di nuovi generatori digitali intelligenti è stato uno dei principali fattori che hanno trasformato l'elettroerosione in un processo di produzione valido e altamente competitivo nel settore aerospaziale, anche per le cosiddette "parti critiche", ossia le parti rotanti o quelle che supportano carichi ciclici e possono subire guasti da fatica. L'ONA ha svolto un ruolo importante in questa evoluzione positiva, con contributi come la macchina per il taglio a filo AV35 per la produzione di dischi per turbine.

Come si legge in questa intervista con il Key Account Manager di ONA, Marius Petean, il futuro prevede di continuare a puntare molto su un settore che rappresenta già il 25% del fatturato annuo dell'azienda. "Tutte le aziende più importanti del settore aerospaziale utilizzano macchine ONA. Il nostro obiettivo commerciale è quello di crescere ulteriormente presso i nostri clienti, nei loro vari impianti di produzione in tutto il mondo, nonché presso i fornitori di primo e secondo livello che utilizzano macchine per elettroerosione, con particolare attenzione al mercato nordamericano", osserva Petean.

DOMANDA. Come ha iniziato ONA a sviluppare applicazioni per i settori energetico e aerospaziale?

RISPOSTA. L'ONA è coinvolta in progetti del settore aerospaziale da oltre 20 anni. Ma per molto tempo si è trattato di un ambito limitato. Si trattava di clienti che richiedevano macchine in grado di soddisfare determinati requisiti tecnologici associati ai processi di lavorazione per elettroerosione dei componenti delle turbine a gas. Solo 10 anni fa, le vendite delle aziende aerospaziali rappresentavano meno del 5% del fatturato annuale di ONA. Tuttavia, non molto tempo fa ci siamo resi conto della necessità di riorientare la gestione di un settore che potesse incrementare le vendite e, allo stesso tempo, contrastare e integrare altri settori di attività tradizionali, come gli stampi e la tranciatura per il settore automobilistico. Questo nuovo approccio è iniziato 6 anni fa. Da allora, le vendite del settore aerospaziale dell'ONA hanno continuato a crescere, rappresentando oggi il 25% del fatturato annuo totale, con la prospettiva di un aumento significativo nei prossimi anni.

Q. Possiamo dire che l'elettroerosione è già la tecnologia preferita per la produzione di alcuni pezzi dalla geometria complessa in un settore così esigente come quello aerospaziale? È alla pari con la brocciatura e la fresatura in termini di qualità del prodotto finale?

A. L'elettroerosione era considerata un "male necessario" nell'industria aerospaziale. Ci sono alcuni componenti che possono essere lavorati solo con l'elettroerosione. Per questo motivo, i progettisti di pezzi aerospaziali hanno sviluppato procedure specifiche di definizione dei disegni per questi componenti, che includono i requisiti del processo di elettroerosione e i requisiti di accettazione della qualità metallurgica e superficiale. L'elettroerosione è considerata un processo speciale che deve essere approvato prima di essere applicato alla produzione di serie. Tuttavia, questa percezione sta cambiando negli ultimi anni. Da un lato, le nuove tecnologie di elettroerosione basate su generatori digitali all'avanguardia consentono ora un aumento sostanziale della rimozione del materiale e, dall'altro, un aumento significativo della qualità della superficie erosa. L'elettroerosione continua a essere un "male necessario", ma ora è considerata un'alternativa industrialmente valida per sostituire o integrare altri tipi di lavorazione. Ad esempio, la qualità superficiale che l'elettroerosione a filo può attualmente raggiungere rende questo processo una valida alternativa per sostituire la brocciatura dei dischi delle turbine.

Q. Di che tipo di parti/applicazioni stiamo parlando?

A. La gamma di componenti e applicazioni aerospaziali in cui è possibile applicare l'elettroerosione continua a crescere. Se prima c'erano solo poche applicazioni, appartenenti quasi esclusivamente all'elettroerosione tradizionale, come i fori e le scanalature di raffreddamento nei NGV, i segmenti e le pale, ora sono state diversificate per includere giranti, IBR, OGV, dischi di turbine, camere di combustione e pale di ventilatori.

Q. A cosa è dovuto questo balzo negli ultimi anni? È stato semplicemente lo sviluppo di nuovi generatori a trasformare l'elettroerosione in una tecnica di lavorazione competitiva per il settore aerospaziale, anche per quanto riguarda le cosiddette "parti critiche"?

A. Ovviamente il balzo in avanti della tecnologia è stato innescato dalle nuove generazioni di generatori di macchine per elettroerosione, ma anche dai progressi nello sviluppo della tecnologia EDM. Mentre prima era possibile configurare solo alcuni parametri dell'elettroerosione, oggi è possibile utilizzare più di 30 parametri configurabili. Ciò offre una flessibilità molto maggiore quando si tratta di trovare la soluzione ottimale. Dobbiamo poi riconoscere il lavoro svolto dagli OEM per introdurre l'elettroerosione nei pezzi critici, l'impulso e la tenacia dei loro responsabili di progettazione e produzione, aperti e pronti ad accettare, controllare e approvare l'elettroerosione per questi tipi di pezzi. Senza di loro, sarebbe stato impossibile arrivare a questo punto.

Q. Quali vantaggi tecnici hanno apportato i nuovi generatori alla produzione di elettroerosione, per esempio, dei dischi delle turbine a gas, parti rotanti che raggiungono i 60.000 giri al minuto e devono essere preparate per resistere a fluttuazioni di pressione e temperature estreme?

A. Nel caso dei nuovi generatori dell'ONA, è stato il fatto che sono digitali. Ora si possono sviluppare tecnologie di elettroerosione come l'elettrolisi e le microfessure possono essere ridotte o addirittura eliminate, ottenendo livelli di strato di rifusione molto bassi, di pochi micron. I requisiti di superficie sono accettabili e i pezzi possono essere approvati per il volo...

Q. Quali vantaggi offre l'elettroerosione nella produzione di componenti per il settore aerospaziale rispetto alle tecniche più tradizionali come la brocciatura e la fresatura?

A. Da un punto di vista industriale, sono stati definiti alcuni vantaggi molto interessanti, in particolare con l'elettroerosione a filo. Rispetto alle lavorazioni tradizionali di fresatura e brocciatura, i costi dei materiali di consumo ricorrenti sono notevolmente inferiori. Per quanto riguarda la brocciatura, l'elettroerosione a filo offre soluzioni di prototipazione rapide ed economiche. Tra la progettazione e la produzione, un utensile di brocciatura potrebbe richiedere fino a un anno, mentre l'elettroerosione a filo è quasi immediata e direttamente associata alla programmazione del profilo di taglio. Inoltre, questo approccio non consente errori; se per qualche motivo l'utensile di brocciatura non va bene, è necessario apportare modifiche al progetto e produrne uno nuovo. Nel caso dell'elettroerosione, dopo aver tagliato il pezzo, il profilo viene misurato e se deve essere regolato, lo si può fare direttamente programmando il percorso di taglio. D'altra parte, l'autonomia della macchina per elettroerosione a filo è un altro grande vantaggio. Tutti i modelli AV di ONA hanno la possibilità di utilizzare un sistema di bobine di filo da 45 kg, quasi 8 volte più di una bobina standard da 8 kg. Per quanto riguarda l'elettroerosione a tuffo, si nota una tendenza all'automazione con l'utilizzo di robot e stoccaggio degli elettrodi condiviso o individuale.

Q. I metodi di lavorazione tradizionali hanno dei limiti che l'elettroerosione non ha quando si tratta di ottenere determinate geometrie o di lavorare determinati materiali?

A. L'elettroerosione è un processo di lavorazione senza contatto. Richiede solo che i materiali da erodere abbiano una conducibilità elettrica. Questo è ovviamente un vantaggio rispetto alla lavorazione tradizionale. La differenza tra asportazione di materiale e usura dell'utensile (elettrodo) è quasi nulla se si erodono leghe di alluminio o di nichel, cosa che non avviene con la lavorazione tradizionale.

Q. Che ruolo ha avuto l'ONA in questa evoluzione che ha trasformato l'elettroerosione in una tecnica preferita per la produzione di pezzi aerospaziali?

A. Lavoriamo con i nostri clienti per trovare soluzioni di lavorazione specifiche per i loro componenti. Cerchiamo sempre di risolvere i loro problemi utilizzando l'elettroerosione. Diciamo che questi approcci producono soluzioni interessanti e spesso sorprendenti.

Q. Quindi ONA produce soluzioni personalizzate e su misura per le aziende del settore.

A. Assolutamente sì. La nostra strategia nel settore è quella di fornire ai clienti soluzioni ad alto valore aggiunto. Li ascoltiamo e offriamo loro soluzioni personalizzate in base alle loro esigenze e al loro grado di familiarità con l'EDM. Ad esempio, un cliente con poca esperienza nell'elettroerosione ci chiede una soluzione "chiavi in mano" che comprenda la progettazione e la produzione di utensili, la tecnologia di elettroerosione, la programmazione NC (Controllo Numerico) e l'approvazione dei pezzi industriali. Due diversi numeri di parte e, in totale, nove diverse operazioni di elettroerosione.

Q. Quali sono state le ultime applicazioni/contributi tecnologici dell'ONA per il settore aerospaziale?

A. Alcuni esempi recenti sono la macchina per il taglio a filo AV35 dell'ONA per la produzione di dischi per turbine; macchine per elettroerosione a filo per il taglio automatico di profili aerodinamici per adattare le pale agli anelli; elettroerosione a tuffo con rimozione di materiale ad alte prestazioni; elettroerosione a tuffo adattata a cavità complesse in componenti come le giranti; o elettroerosione a tuffo per fori sagomati in pale e NGV.

Q. Lei ha detto che ONA attribuisce già il 25% delle sue vendite annuali al settore aerospaziale, ma quali sono le previsioni per il futuro?

A. Tutte le aziende più importanti del settore aerospaziale utilizzano macchine ONA. Il nostro obiettivo è quello di crescere ulteriormente presso i nostri clienti, nei loro vari impianti di produzione in tutto il mondo, nonché presso i fornitori di primo e secondo livello che utilizzano macchine per elettroerosione, con particolare attenzione al mercato aerospaziale nordamericano.

Q. Dove possiamo aspettarci le prossime innovazioni nelle macchine per elettroerosione per il settore? Quali sono le prossime sfide per dimostrare che la tecnologia dell'elettroerosione è più viva che mai quando si tratta di produzione di componenti aerospaziali?

A. Le tecnologie e i processi vengono costantemente innovati. Nuove applicazioni dell'elettroerosione appaiono in seguito allo sviluppo e all'introduzione di nuove tecnologie. Un esempio eloquente è l'elettroerosione per il taglio di parti prodotte con la fabbricazione additiva. In futuro, non solo avremo bisogno di tecnologie adattate, ma anche di macchine diverse, più adatte al tipo e alle dimensioni dei pezzi prodotti con la fabbricazione additiva. Una sfida ancora più grande sarà la cybersicurezza delle macchine in un ambiente industriale digitale e connesso. Un importante valore aggiunto per i clienti/utenti delle macchine per elettroerosione sarà la raccolta dei dati della macchina e del processo per la successiva analisi al fine di migliorare i processi di produzione e la manutenzione preventiva delle macchine.