MINIDROP LUBRIFICAZIONE MINIMALE

Transcript

1 Pag. 1 di 6 Data Rev.: 10/03/2004 Rev.: 2 DOPF-2 MINIDROP LUBRIFICAZIONE MINIMALE CARATTERISTICHE Lubrificazione e raffreddamento degli utensili per lavorazioni meccaniche hanno tradizionalmente comportato l'impiego massivo di oli lubrificanti interi o emulsionati in acqua. Le straordinarie performances delle nuove generazioni di macchine, la disponibilità di materiali ceramici rivestiti con nitruri di titanio e alluminio o di diamanti monocristallini per qualsiasi tipo di utensile nonché problemi sempre più seri di ordine ecologico, hanno generato una radicale revisione dei processi di lubrorefrigerazione. Si è così giunti a sviluppare una nuova tecnica, la lubrorefrigerazione minimale, che sta ottenendo brillanti successi in ogni campo delle lavorazioni meccaniche per asportazione di truciolo, nonché in quelle per deformazione a freddo. Aria e olio per raffreddare l utensile: piccole quantità di lubrificante proiettate in un flusso di aria a bassa pressione nella zona di contatto utensile-materiale, hanno dimostrato di poter svolgere egregiamente una funzione lubrorefrigerante di grande effetto. La funzione è realizzata con l'impiego di micropompe volumetriche che miscelano l olio con l aria a bassa pressione ed iniettano la miscela attraverso una tubazione fino ad un ugello terminale. Il lubrificante preso nel flusso di aria che fa da vettore, si polverizza ed è così proiettato nella zona voluta con un getto mirato senza creare fumi polluenti. Ecco quindi la combinazione tra la lubrificazione minimale, conseguente alla proiezione dell'olio, ed il raffreddamento generato dall'aria a bassa pressione. Con questo sistema si evitano le grandi circolazioni di fluidi tradizionali con il proble-

2 Pag. 2 di 6 Data Rev.: 10/03/2004 Rev.: 2 DOPF-2 ma del loro riciclo ed il pezzo sottoposto alla lavorazione appare asciutto come lo sfrido che si ricava. Entrambi quindi sono facilmente rimovibili senza difficoltà di pulizia e di mantenimento di un basso livello generale di contaminanti in circolo. L'esperienza ha poi suggerito come in questo caso non si renda necessario un lavaggio chimico finale del pezzo per eliminare piccoli trucioli e residui oleosi, invece presenti dopo le la vorazioni con le consuete emulsioni. Inoltre per rimuovere con successo ed immediatamente tutti i trucioli ed i residui dalla macchina utensile basta utilizzare un semplice aspiratore. L'applicazione ha trovato spazio in varie lavorazioni e non si deve assolutamente pensare che questa tecnologia possa essere di esclusiva pertinenza delle lavorazioni ad alta velocità di rotazione del mandrino: sulla dentatura di un utensile che lavora ad una bassa velocità di taglio (come anche una lama di troncatrice tradizionale), la proiezione di un film di lubrificante scaturito da un getto orientato, riduce l'attrito con il metallo sottoposto al taglio, mentre il flusso d'aria asporta il calore per convezione. Con la lubrorefrigerazione minimale è stato sperimentalmente testato che la durata dell utensile è mediamente incrementata del 35%, mentre la pulizia del pezzo sia di immediata percezione. I vantaggi che si ottengono con la lubrificazione minimale nei confronti della lubrificazione e della lubrorefrigerazione tradizionali sono fondamentali: PRECISIONE NELLA LAVORAZIONE: la possibilità di dosare con estrema preci- A sinistra: Il getto d acqua con olio in emulsione sommerge la lama e la barra durante il taglio. E il metodo tradizionale di raffreddamento e lubrificazione, con soluzione che schizza e si sparge ovunque. A destra: Tutto sembra che si svolga a secco; non ci sono liquidi in circolazione, la lama è raffreddata e lubrificata perfettamente.

3 Pag. 3 di 6 Data Rev.: 10/03/2004 Rev.: 2 DOPF-2 sione sia il lubrificante necessario sia la quantità di aria sufficiente al raffreddamento, consente di ottenere un taglio più netto e più preciso e quindi una migliore qualità delle superfici lavorate, anche grazie al fatto che l olio è sempre nuovo e non di ricircolo. ECONOMIA DEL PROCESSO: si utilizza quanto strettamente necessario per la lavorazione, senza dover utilizzare grandi masse di olio o di soluzione oleosa, che si inquinano, si alterano e devono essere sostituite. Non è più necessario smaltire le soluzioni esauste, con i relativi costi, e si ottiene una maggior durata (dal 25 al 35%) dell utensile, MIGLIORAMENTO DELL IGIENE SUL LAVORO: sono completamente eliminati i problemi di putrefazione delle soluzioni ed i riduzione anche con materiali critici. Buoni risultati si hanno non solo con acciai normali, ma anche con materiali difficili da lavorare, come acciaio inox o duralluminio. DATI TECNICI L apparecchiatura, con caratteristiche comuni, è disponibile in tre versioni di assemblaggio: In armadio stagno Montata su piastra Montata a giorno, da applicare alla macchina con magneti. Serbatoio: 1.2 litri Portata pompa: da 3 a 30 mm3 con incremento minimo di 0,7 mm3 Numero di pompe: da 1 a 6 Frequenza: da 3 a 60 cicli/sec Pressione aria: 3,5-8,8 atm Lavorazione su tornio da barra esagonale. Lavorazione tradizionale con olio intero. Il pezzo dovrà essere lavato per eliminare i residui oleosi ed i trucioli.. MINIDROP= pezzo pulito, taglio ineccepibile, superiore durata dell utensile. conseguenti cattivi odori. Non rappresentano più un problema i pericoli igienici per l operatore dovuti ad un eccesso di carica batterica. La macchina utensile, il reparto e le attrezzature restano più pulite e sicure. AUMENTO DELLA PRODUTTIVITA : i tempi di produzione subiscono una drastica Lubrificanti impiegabili: Lubrint Al Lubrint Fe Lubrint Cu LubroDraw Prima dell utilizzo dell impianto si raccomanda di prendere visione del manuale di uso e manutenzione a corredo.

4 Pag. 4 di 6 Data Rev.: 10/03/2004 Rev.: 2 DOPF-2 Ugelli a snodo con magneti RIEPILOGO DEI PRINCIPALI VAN- TAGGI Maggior durata degli utensili Maggior durata delle lame o dei dischi Miglior finitura delle superfici Costi di esercizio ridotti Costi ridotti per il fluido Nessun costo di smaltimento Riduzione dei fermi macchina Trucioli asciutti facili da smaltire Non servono sistemi di aspirazione Tempi ridotti per la pulizia dei pezzi Ambiente di lavoro pulito Pavimenti asciutti e non scivolosi Spazio ridotto per lo stoccaggio dei fluidi lubrificanti Rapida e precisa variazione dei parametri al cambio di produzione Manutenzione quasi inesistente Alta affidabilità ed efficienza Benessere dell operatore RIEPILOGO DEI PRINCIPALI CAMPI DI IMPIEGO FILETTATURA FORATURA FRESATURA ALESATURA TORNITURA FINITURA SU LAME A SEGARE SU DISCHI DA TAGLIO STAMPAGGIO RULLATURA TRANCIATURA IMBUTITURA LUBRIFICAZIONE LAMIERE LUBRIFICAZIONE CATENE LUBRIFICAZIONE PUNZONI NELL ASSEMBLAGGIO DI PARTICO- LARI CHE DEVONO ESSERE LUBRI- FICATI PER LA LUBRIFICAZIONE DI STAMPI CON SISTEMI DI PASSAGGIO NEI DOSAGGI DI MICRO QUANTITA DI FLUIDO RASSEGNA DELLE APPLICAZIONI PIU DIFFUSE Lavorazioni di foratura.si tratta forse di una delle prime scelte fatte quando ancora la lubrorefrigerazione minimale era in fase di sperimentazione. I risultati sono brillanti sia agli effetti dell economia che si realizza sul consumo dell utensile, sia per il risultato riferito allo stato delle superfici ottenibili, che per le velocità di taglio e di asportazione. L uso nella foratura profonda a partire dall interno della punta dà in molti casi e con l impiego di pressioni di aria più elevate, buoni risultati. Maschiatura Anche qui le esperienze sono consolidate soprattutto in macchine operatrici a trasfer-

5 Pag. 5 di 6 Data Rev.: 10/03/2004 Rev.: 2 DOPF-2 ta laddove le maschiature debbano mantenere caratteristiche di qualità costante su lunghe serie di pezzi. Si arriva normalmente con ugelli esterni ed aria o pressione molto bassa. Buoni risultati anche nelle filiere a pettine. Rullatura Sia che si tratti di rullature di filetti che di altri tipi di deformazione, l eliminazione della somministrazione massiva di lubrificante è accolta con grande favore in questo settore con risultati tecnici eccellenti. Fresatura Anche qui le applicazioni sono di uso corrente vuoi nella fresatura con asportazione di importanti quantità di materiale, e quindi con la proiezione sui taglienti di uno o più getti di lubrorefrigerante sia nella fresatura ad alta velocità. In questo ultimo caso si stanno sempre più diffondendo, soprattutto sui centri di lavoro, i sistemi lubrorefrigeranti con passaggio dall interno attraverso l asse del mandrino. Si devono in questo caso sottolineare i buoni risultati degli effetti del consumo ridotto sugli utensili ( estremamente interessante dato i costi dei medesimi ), ma anche l ottenimento di eccezionali condizioni sulle superfici di finiture. Dentatura È diffuso ormai l orientamento circa il passaggio da una lavorazione ad umido ad una lavorazione a secco. Risultati assai positivi si sono avuti con u- tensili in metallo duro realizzando economie di estremo interesse. È tuttavia riconosciuto di grande ausilio coadiuvare la lavorazione a secco con una lubrorefrigerazione minimale aria / olio con l ottenimento di migliori risultati in sede di finitura del pezzo. Alesature e barenature Anche qui si riproducono condizioni simili a quelle già descritte. La scelta tra la somministrazione esterna od interna è sempre peraltro una condizione da verificare sul campo in funzione delle possibilità offerte dalla macchina, dal posizionamento del pezzo e dal tipo di utensile. Tornitura Considerato il fatto che la lubrorefrigerazione minimale ha un considerevole effetto sul calore prodotto dall azione di taglio, è in questo settore che la lubrorefrigerazione minimale trova controverse opinioni. Va rilevato peraltro che applicazioni molto interessanti hanno dato ottimi risultati nella tornitura di pezzi in acciaio di piccola e media dimensione su torni CNC. Buoni risultati anche laddove si intende lavorare a secco, e dove l ausilio della lubrorefrigerazione minimale ha risolto alcuni non trascurabili problemi senza alterare il quadro di base della lavorazione. Segatrici È questo il caso in cui la lubrorefrigerazione minimale sembra essere diventata assai popolare. Parliamo di segatrici circolari, a nastro oppure alternative. Lavorazioni come quella degli infissi in alluminio per edilizia hanno trovato nella tecnica minimale la soluzione di molti problemi sia in termini di rendimento che di non inquinamento dei materiali. In questo campo è estremamente importante l impiego di ugelli appropriati che consentono ai getti di intervenire correttamente nei punti utili di lavoro dei taglienti. Brocciatura Questo tipo di lavorazione investe un arco più ristretto rispetto ad altre lavorazioni. Peraltro i risultati della lubrorefrigerazione minimale si sono dimostrati interessanti soprattutto in questo caso, per due ragioni principali. La pulizia dei pezzi altrimenti investiti da flussi di olio importanti ed invasivi e la dura-

6 Pag. 6 di 6 Data Rev.: 10/03/2004 Rev.: 2 DOPF-2 ta dell utensile, tra una un affilatura e la successiva, sostanzialmente incrementata. Ottimo l impiego sia sulle leghe di alluminio che su acciai legati. Rettifica In questo settore l applicazione della lubrorefrigerazione minimale è ancora relativamente poco diffusa, benché le sperimentazioni condotte abbiano dato buoni risultati. Le ragioni sono forse da ricercare nella necessità di uno studio preliminare relativo, ai materiali impiegati, al loro stato fisico, ai parametri di lavorazione ed inoltre in questo caso estremamente importante, nella scelta del lubrificante adatto. Lavorazioni per deformazione curvatura piegatura La lubrorefrigerazione nel campo delle curvatrici e piegatrici produce buoni risultati e viene comunemente usata soprattutto laddove si rende necessario l ottenimento di buone superfici dopo lo stiramento dei materiali. delle lavorazioni nell insieme delle problematiche tecniche, economiche ed ambientali. L uso massivo dei lubrorefrigeranti interi e delle emulsioni si pone ormai in termini assai severi, sia per i costi di esercizio, che per quelli di smaltimento senza dimenticare le attenzioni imposte dalla sorveglianza sanitaria. Il traguardo finale che ci si pone relativamente alle possibilità di lavorazioni a secco può essere visto sotto una luce affatto diversa rispetto all impostazione originale, conseguente all impellenza di ragioni economiche, ecologiche e sanitarie. La lubrorefrigerazione minimale consente l ausilio del lubrificante in termini economicamente significativi e risolve in modo drastico le problematiche dell ecologia, dell igiene sul lavoro, della qualità e dell economia. Tranciatura piegatura Qui si tratta di creare un velo di lubrificante sulle superfici dei nastri di metallo che subiscono una lavorazione alla pressa. In genere un sistema di proiezione di quantità molto piccole di lubrificante sui nastri è posto a valle dei meccanismi di avanzamento degli stessi verso la pressa. Le apparecchiature sono generalmente costituite da camere pressoché stagne nelle quali avviene il passaggio dei nastri su rulli portanti. All interno della camera avviene la spruzzatura in modo da formare un film di spessore costante sul nastro stesso. Conclusioni Volendo trarre rapidamente alcune considerazioni finali sullo stato attuale delle tecniche di lubrorefrigerazione minimale, si può affermare con sicurezza che esse sono ormai entrate nel dominio del quotidiano, quando si pone attenzione ai problemi