Ravvivatura efficiente delle mole con agglomerante metallico sulla rettificatrice

La tecnologia di ravvivatura elettroerosiva integrata WireDress® apre possibilità del tutto innovative nella rettifica con mole ad agglomerante metallico e permette di ridurre drasticamente i tempi morti. Secondo Fritz Studer AG l''efficienza del processo di rettifica può essere aumentata del 30% e l''usura delle mole ridotta del 70% rispetto all''uso di agglomeranti ceramici o resinoidi. È inoltre possibile ravvivare mole con contorni finemente strutturati.

Le mole con agglomerante metallico si prestano in particolare alla lavorazione di materiali difficilmente truciolabili come acciai temprati altolegati, metalli duri e ceramiche. Le mole di questo tipo presentano una particolare stabilità termica e di forma e disperdono rapidamente il calore che si sviluppa durante la rettifica. Le mole sono costituite da una matrice metallica sinterizzata con grani incorporati di diamante o CBN (nitruro di boro cristallino cubico). Poiché l''agglomerante metallico conferisce ai grani abrasivi una particolare stabilità, queste mole sono in grado di offrire elevate capacità di asportazione.

Particolarmente efficace: la ravvivatura elettroerosiva

Oltre ai vantaggi descritti, l''agglomerante metallico presenta tuttavia anche alcuni svantaggi in quanto la ravvivatura delle mole di questo tipo risulta particolarmente impegnativa. La ravvivatura con mole al carburo di silicio, ad esempio, spesso non permette di ottenere risultati soddisfacenti e profili finemente strutturati. Inoltre, i grani abrasivi fuoriescono con difficoltà dalla matrice metallica durante la lavorazione meccanica e possono danneggiarsi. La sporgenza dei grani che si ottiene, inoltre, non è così pronunciata come sarebbe necessario per ottenere la massima capacità delle mole. I grani abrasivi estremamente duri delle mole con agglomerante metallico producono anche una forte usura delle mole di ravvivatura e questo aspetto limita la precisione geometrica.

Le alternative tecniche disponibili sono ad esempio i procedimenti di ravvivatura elettrochimica (ECM) ed elettroerosiva (EDM). Entrambi si svolgono senza contatto e permettono di ottenere notevoli sporgenze dei grani. Il procedimento di ravvivatura elettroerosivo non richiede però nessun fluido chimicamente attivo per l''asportazione dell''agglomerante metallico.

Il processo elettroerosivo di ravvivatura utilizza il principio delle macchine per elettroerosione (EDM = electrical discharge machining), utilizzate già da anni per le lavorazioni di precisione. Come in queste macchine, l''asportazione del materiale avviene senza contatto attraverso brevissimi impulsi di corrente continua in rapida sequenza che generano una scarica nel dielettrico tra l''elettrodo e il pezzo. Durante la scarica, minuscole porzioni di agglomerante metallico della mola si fondono e vengono rimosse dall''azione di lavaggio del fluido dielettrico.

Per la ravvivatura di mole con agglomerante metallico si utilizzano talvolta delle ravvivatrici esterne. Le mole devono perciò essere smontate dalla rettificatrice, trasportate fino alla ravvivatrice e quindi riconsegnate, rimontate sulla rettificatrice e registrate. Ottenere alti livelli di precisione è evidentemente difficile. Se si considerano inoltre i tempi e i costi associati all''handling e alla logistica, si comprende come i sistemi di ravvivatura integrati nella macchina siano particolarmente vantaggiosi.

Ravvivatura integrata con l''erosione a filo

Con STUDER WireDress® Fritz Studer AG lancia sul mercato un innovativo dispositivo di ravvivatura basato sul principio dell''erosione a filo e completamente integrato nella rettificatrice e nel suo sistema di comando. La mola, pertanto, non deve mai essere smontata per la ravvivatura. L''accentuata sporgenza dei grani conferisce alla mola un''elevata capacità di taglio. L''afflusso d''olio nel meato di rettifica è così molto maggiore e ciò permette di incrementare la velocità di avanzamento con una minore deflessione del pezzo. Gli intervalli di ravvivatura possono essere più lunghi. Poiché, tuttavia, il processo di ravvivatura risulta estremamente semplificato, quando i contorni sono particolarmente complessi è possibile ravvivare con maggiore frequenza. Poiché l''utilizzatore può ora sfruttare pienamente i vantaggi delle mole con agglomerante metallico per la sgrossatura e la finitura, i costi del sistema STUDER WireDress® si ammortizzano in meno di un anno.

Concettualmente, il dispositivo di ravvivatura è una piccola eroditrice a filo. L''elettrodo è un filo che passa in direzione tangenziale a breve distanza dal punto di lavorazione, a velocità costante di 100 millimetri al secondo. L''antipolo è la mola che durante la ravvivatura si muove con velocità periferica da 50 a 140 metri al secondo. Non è necessario impiegare un dielettrico aggiuntivo poiché l''olio di rettifica adempie già a questa funzione. Il filo di ravvivatura passa attraverso una scanalatura posta sul margine di un sottile disco ceramico. Nel punto in cui si producono le scintille tra il filo e la mola, il disco ceramico presenta una rientranza.

Durante la ravvivatura di un tipico agglomerante metallico, si possono raggiungere velocità di avanzamento da 15 a 25 mm/min. In questo modo, è possibile produrre sulla mola geometrie libere e contorni finemente strutturati con raggio interno di 0,2 mm e raggio esterno di 0,05 millimetri, raggiungendo velocità di asportazione fino a 80 mm3/min. Con questo procedimento di ravvivatura senza contatto il grano mantiene la sua forma originaria.

Nessuna usura dell''utensile di ravvivatura

Poiché il filo è continuamente in movimento durante il processo di ravvivatura, nella posizione di ravvivatura si trova sempre un elettrodo con l''esatta geometria.

La bobina dell''unità di ravvivatura contiene dieci chilometri di filo che sono sufficienti per ca. 16 ore ininterrotte di lavoro. Il filo usato viene tagliato in corti spezzoni subito dopo il processo di ravvivatura e raccolto in un contenitore. Il disco ceramico che guida il filo elettrodo è molto resistente e si usura solo dopo diverse centinaia di ore di lavoro. Sul margine del disco sono presenti tre rientranze e, se necessario, è sufficiente ruotare il disco di un terzo di giro per ristabilire l''integrità del guidafilo.

Comando integrato nel sistema di comando della rettificatrice

Il comando di STUDER WireDress® è integrato nel sistema di comando della rettificatrice. Il comando controlla tutte le necessarie funzionalità di ravvivatura e contiene inoltre un software per la profilatura intelligente con ottimizzazione della traiettoria (StuderDress integrated). L''operatore non deve possedere competenze specifiche per l''uso del dispositivo di ravvivatura poiché è guidato dalle indicazioni chiare e trasparenti visualizzate sul display del comando.

Consentendo un considerevole risparmio energetico, inoltre, questo innovativo sistema si inserisce nel programma Blue Competence di STUDER: il consumo di energia è infatti di appena 500 Watt durante la ravvivatura e di 25 Watt in standby. A confronto, la ravvivatura rotativa con mole diamantate consuma 1,5 kilowatt e 1 kilowatt di potenza è impegnato per la produzione continua di aria di tenuta.

La tecnologia WireDress®, sviluppata nell''arco di 7 anni, dalla ricerca di base alle prove, fino alla produzione industriale, è stata applicata anche alla S22, una piattaforma per la produzione in serie di pezzi di medie dimensioni. La macchina si presta alla rettifica cilindrica, alla rettifica di forme e filettature, ad applicazioni Heavy Duty con mole di 160 mm di larghezza e alla rettifica ad alta velocità (HSG) con velocità di taglio fino a 140 m/s. STUDER WireDress® è offerto anche sulle rettificatrici cilindriche universali CNC S31 e S41.

Nel centro tecnologico della Fritz Studer AG tutti i nuovi progetti vengono sottoposti a test in condizioni di produzione impegnative, spesso per diversi anni. Le migliorie e le ottimizzazioni che la pratica indica come necessarie vengono implementate nei nuovi progetti già in questa fase. I difetti iniziali dei sistemi vengono subito corretti per offrire al cliente macchine perfezionate e pienamente funzionali già al momento della prima immissione sul mercato.

Nuove possibilità – maggiore produttività e massima precisione con STUDER WireDress®.