Storia di successo

Velocità, precisione e affidabilità del processo a lungo termine

Le aziende che forniscono pezzi prefiniti all'industria automobilistica hanno bisogno di un impianto di produzione ad alte prestazioni. Una di queste aziende è Brabant Alucast, specialista nella pressofusione leggera. Una struttura di questo tipo si trova presso la sede centrale dell'azienda a Oss, nei Paesi Bassi. È dotata di otto centri di lavoro orizzontali Heckert che, grazie alla loro dinamica e al design sofisticato, garantiscono elevata qualità e tempi ciclo ridotti. I due nuovi centri di lavoro HEC 500 D hanno ottenuto risultati particolarmente impressionanti nei test comparativi.

Brabant Alucast è specializzata nella progettazione, nello sviluppo e nella produzione di parti pressofuse ad alta pressione, in alluminio e magnesio, per l'industria automobilistica. Nella classifica della qualità e in termini di fatturato annuo, è una delle migliori aziende europee del settore. La società ha sede a Oss nei Paesi Bassi e ha altre quattro macchine nei Paesi Bassi, in Germania, in Italia e nella Repubblica Ceca. Per realizzare i componenti di alta qualità destinati ai suoi clienti, utilizza diversi metodi di produzione. Questi metodi includono le tecnologie Exactfit Casting™ e Vacural® Casting, sviluppate entrambe internamente.
Ma Brabant Alucast offre molto di più della sua capacità di pressofusione da 300 a 4000 tonnellate. Ciò che contraddistingue l'azienda è la sua completa gamma di soluzioni che comprende la lavorazione CNC e l'assemblaggio di componenti automotive. La qualità e l'attenzione al cliente sono particolarmente importanti. Brabant Alucast ha ottenuto la certificazione automotive ISO/TS 16949 (2009) per il suo sistema QM ed è stata premiata sei volte con lo European Aluminium Award (automotive) per il suo approccio orientato al cliente.
Nella sua sede di Oss, Brabant Alucast occupa circa 300 persone che si dedicano soprattutto alla pressofusione e alla lavorazione di pezzi di grandi dimensioni in varie leghe di magnesio e alluminio. I pezzi prodotti sono in gran parte componenti del motore e del cambio o componenti strutturali che vengono consegnati prefiniti a BMW, GM/Opel, PSA, DAF, VW/Audi, Toyota, ZF e altre case automobilistiche.

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Macchine Dynamic Heckert per la lavorazione di parti in pressofusione di alluminio e magnesio

Come Development Engineer per parti e processi, Christiano Sala è responsabile della lavorazione CNC a Oss. Le macchine di quest'area includono otto Heckert: sei CWK 500 D e, recentemente, due HEC 500 D. "Conosco Heckert da tempo come leader, a livello globale, per i centri di lavoro dedicati alla fresatura, alla foratura e alla tornitura di pezzi complessi. Per noi è stato un colpo di fortuna quando Benny Van Haver, del reparto vendite di Heckert, è venuto da noi nel 1999 per raccomandare il centro di lavoro CWK 500 D per la lavorazione di un alloggiamento del volano. Questa macchina, con una traslazione rapida di 82 m/min e un'accelerazione di 1 g, ci ha permesso di ridurre drasticamente il tempo di produzione". La robusta struttura della macchina, le dimensioni del cerchio di collisione e le opzioni di bloccaggio idraulico hanno soddisfatto le aspettative di Christiano Sala e dei suoi colleghi.

Benny Van Haver, all’epoca responsabile delle vendite per il Benelux del gruppo Starrag per Brabant Alucast nei Paesi Bassi, conferma che questa partnership, negli anni successivi, si è rafforzata: "Prima abbiamo costruito insieme un sistema di caricamento robotizzato per la CWK, poi abbiamo ricevuto altri cinque ordini di CWK 500 D per la lavorazione di coppe dell’olio, corpi valvola, telai, basamenti motore e scatole ingranaggi. Tutte le macchine sono progettate con un'interfaccia per l'automazione robotizzata e alcune sono dotate di dispositivi di protezione antincendio per la lavorazione del magnesio". I sei sistemi Heckert CWK funzionano ancora su tre turni, senza alcun calo a livello di precisione o prestazioni. "La qualità nel tempo di queste macchine rende l'investimento particolarmente vantaggioso", afferma Christiano Sala.

Molto più veloci di altre macchine equivalenti

Come spiega Christiano Sala, "Naturalmente, prima di acquistare le due nuove macchine HEC 500 D, abbiamo condotto una ricerca approfondita per capire quali fossero le migliori, nel lungo periodo, per questa applicazione. D'altronde, stiamo parlando di 100.000 pezzi all'anno, probabilmente per un periodo di diversi anni". Utilizzando lo stesso programma, Sala e i suoi colleghi hanno confrontato i tempi di produzione per pezzo di una Heckert CWK 500 D costruita nel 2005 (402.0 s) con quelli di un centro di lavoro giapponese costruito nel 2013 (388.4 s) e della nuova Heckert HEC 500 D costruita nel 2015 (321.2 s). I risultati (v. i valori tra parentesi) sono stati chiari: La HEC 500 D è risultata del 20% più veloce rispetto al precedente modello CWK 500 D e del 17,3% più veloce del centro di lavoro giapponese, che ha solo due anni in più.

Per Benny Van Haver, questa è la conferma dell'eccellente lavoro di sviluppo svolto da Heckert: "La divisione R&D, senza rinunciare alla struttura robusta e durevole della macchina, ha aggiornato una serie di caratteristiche in base agli standard tecnologici più recenti introducendo, ad esempio, azionamenti altamente dinamici e guide a rulli estremamente precise su tutti gli assi lineari". Christiano Sala è anche molto soddisfatto del risultato: "È bello vedere che Heckert utilizza i nostri suggerimenti e quelli degli altri clienti per migliorare le macchine". Per lui, questo si sta traducendo in denaro contante in quanto, grazie a tempi ciclo più brevi, la capacità delle due macchine HEC si è rivelata sufficiente per i volumi dell'ultimo ordine. Con le macchine precedenti, sarebbe stato necessario investire in un terzo centro di lavoro.

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Elettromandrino: da 0 a 20.000 giri/min in un secondo

La riduzione dei tempi di produzione è dovuta in gran parte alla traslazione rapida di 100 m/min e all'accelerazione di 1 g sugli assi lineari. Anche l'elettromandrino assicura prestazioni straordinarie: La velocità è compresa tra 50 e 20.000 giri/min, la potenza (ciclo di lavoro 40/100%) è di 50/48 kW e la coppia (ciclo di lavoro 40/100%) è di 85/60 Nm. In un solo secondo, accelera (secondo la norma VDI 2852) da 0 a 20.000 giri/min. Con lo stesso programma di controllo numerico, lo stesso setup e gli stessi utensili, ciò ha ridotto notevolmente i tempi di inattività. "Se i dati di lavorazione del programma venissero ottimizzati, il tempo ciclo potrebbe essere ridotto di un ulteriore 10%", stima Benny Van Haver, Head of Sales per il Benelux presso il Gruppo Starrag.

L'ingegner Sala è consapevole anche del potenziale del mandrino: "La coppa dell'olio, ad esempio, contiene numerose filettature M6.

Per lavorarle sulla CWK ci volevano 109 secondi. Sulla HEC, abbiamo bisogno di soli 77,5 secondi. E questi numeri non tengono conto della possibile ottimizzazione della velocità del mandrino. Probabilmente, per ottenere velocità di taglio ancora più elevate e ridurre il tempo di lavorazione, potremmo utilizzare utensili in PCD".

Tuttavia, i nuovi componenti non sono ancora del tutto definiti. Ciò significa che sulle macchine HEC, in futuro, potremmo lavorare non solo le coppe dell'olio ma anche le testate dei cilindri e magari un altro prodotto, in modo da garantirne un utilizzo continuo. Per il momento, la produzione è ancora suddivisa tra le macchine HEC e CWK e, di conseguenza, i programmi di controllo numerico devono tener conto della macchina più "debole". La lavorazione non può essere ottimizzata fino a quando i responsabili non avranno deciso definitivamente l'assegnazione di ogni macchina.

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Maggiore affidabilità del processo con le nuove macchine Heckert HEC

I centri di lavoro orizzontali HEC a dinamica elevata hanno sostituito la serie CWK nel 2011. La loro configurazione è così flessibile da consentire la lavorazione di un'ampia serie di materiali per tutti i settori dell'industria metallurgica. Heckert propone i centri HEC con un pacchetto dinamico, specifico per la lavorazione delle leghe leggere. Le macchine si distinguono per gli elevati valori già citati di velocità, rapidità di traslazione e accelerazione.

Grazie a una struttura (termicamente) stabile, alla numerosa serie di dispositivi di controllo e monitoraggio e a un sistema di assistenza e diagnostica all'avanguardia, Heckert può garantire ai suoi clienti una precisione di lavorazione con classe di tolleranza IT5. Per Christiano Sala, si tratta di un vantaggio importante dato che, generalmente, i suoi componenti vengono lavorati in modalità automatizzata su tre turni — e per la HEC 500 D è previsto anche il caricamento robotizzato. Ciò significa che l'affidabilità del processo è fondamentale. "Dobbiamo ottenere dimensioni regolari con un indice CpK pari a 1 e le caratteristiche critiche con CpK di 1,67", spiega il Development Engineer. Le parti superiori della coppa dell'olio contengono numerosi attacchi H7 come, ad esempio, i fori OCV che devono sostenere le valvole di alta precisione per la registrazione degli alberi a camme. Di conseguenza, la precisione è importante sia per il diametro e la concentricità che per la finitura superficiale che deve essere Ra = 0,8 µm.

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Qualità fino all'ultimo dettaglio

Il rappresentante del Gruppo Starrag, Benny Van Haver, cita alcuni miglioramenti chiave della HEC 500 D rispetto al modello precedente: "Le coperture telescopiche del modello precedente sono state completamente sostituite da lamiere fisse. In questo modo è possibile ottenere livelli superiori di accelerazione e traslazione, dato che la lamiera non deve muoversi insieme agli assi lineari. Adesso, l'area di lavoro ha una sezione trasversale con forma a imbuto che fa cadere i trucioli al centro, in un convogliatore di trucioli. Ciò significa che l'affidabilità del processo non è più messa a rischio dai depositi di trucioli". Inoltre, i nuovi magazzini utensili mantengono un'eccellente livello di pulizia. Per ottenere questo risultato, tutti i gruppi idraulici sono stati rimossi dall'area circostante e anche i trucioli e l'acqua di raffreddamento rimangono a distanza dal sistema di cambio utensile.

Christiano Sala è convinto che la Heckert HEC 500 D si dimostrerà longeva quanto i centri CWK che, per dieci o quindici anni di servizio presso Brabant Alucast, hanno mantenuto il loro elevato livello di qualità nonostante il funzionamento su tre turni. 

www.brabantalucast.com

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