Reinventare il taglio laser dalla bobina

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Infatti, le prime macchine alimentate da una bobina, invece che dai formati standard pretagliati, sono state le macchine al plasma e, in particolare, le macchine orientate al settore della ventilazione e dell’aspirazione (HVAC) in quanto utilizzavano principalmente spessori sottili, 0,6...1,2 mm, solitamente forniti in formato bobina.

Tuttavia, è con il boom dei laser a fibra, con i loro risparmi sui costi, con la loro "facilità" di produzione e quindi con la riduzione del prezzo e della diffusione, che questa nicchia di mercato si è aperta, fornendo alcuni vantaggi rispetto ai laser convenzionali che utilizzano formati pretagliati e con un piano di lavoro fisso.

Qui ci concentreremoprincipalmente sul taglio laser, anche se tutto potrebbe essere applicato a qualsiasi tecnologia di taglio 2d (principalmente plasma). Va ricordato che queste macchine sono destinate ad una specifica nicchia di mercato, quella della lamiera sottile e con elevati tassi di produzione.

Il taglio in formato continuo (bobina) migliora alcuni dei problemi del laser convenzionale, tra questi:

-          OTTIMIZZAZIONE DEL TEMPO:

Sulle macchine convenzionali, utilizzando formati standard di lamiera (ad es. 3000x1500) e spessori sottili, le attuali potenze laser permettono di tagliare ad alte velocità (oltre 8000 mm/min), questo rende il tempo di cambio della lamiera (cambio dei piani) rispetto al tempo di taglio di un nesting completo (una lamiera) talvolta superiore al 30%, o, a parità, un terzo del tempo totale del ciclo viene utilizzato per il cambio della lamiera.

Le macchine che tagliano da bobine non hanno questo handicap, in quanto alimentano la zona di taglio in modo continuo.

-          OTTIMIZZAZIONE DEL MATERIALE:

 Trattandosi di un formato "illimitato", gli scarti che possono rimanere alla fine dei formati pretagliati vengono utilizzati nella successiva area di lavoro. A seconda del tipo e del mix di pezzi, questo risparmio può arrivare fino al 10% del materiale.

È possibile tagliare i pezzi di "qualsiasi lunghezza": Le macchine a banco fisso limitano la lunghezza massima dei pezzi alla loro dimensione di banco, in una macchina per il taglio delle bobine questa limitazione non esiste.

-          OTTIMIZZAZIONE DEI COSTI:

            Il taglio laser dalla bobina riduce il prezzo del materiale rispetto a quello acquisito in      formati (grezzi) se a questo aggiungiamo l’ottimizzazione del tempo, ci troviamo al cospetto di         un sistema adeguato per volumi importanti di pezzi ripetitivi

Ma, come per ogni nuovo processo, ci sono questioni specifiche da affrontare:

-          Evacuazione dei pezzi: Lo spostamento della lamiera (bobina) e quindi dei pezzi, quando sono stati tagliati, può causare la collisione del materiale con l’ambiente circostante.

-          Evacuazione dei residui generati: Durante il processo di taglio, soprattutto durante il taglio dei fori, si generano pezzi di lamiera che possono di nuovo causare la collisione del materiale con l’ambiente circostante.

-          Tempo di cambio della bobina: Nonostante il miglioramento dei tempi di questo processo, se fosse necessario cambiare il materiale e/o lo spessore dei pezzi con grande regolarità, il cambio della bobina potrebbe diventare un ostacolo.

Ogni produttore sviluppa varie "soluzioni" a questi primi due problemi: trappole di evacuazione, microsezioni, distruzione dello scheletro, ecc..., sarà interessante vedere quali metodi vengono imposti sul mercato.

Proseguendo con il tipo di macchina sviluppata per il taglio di materiale continuo (bobina), possiamo trovare due gruppi:

-          Macchine che tagliano a materiale fermo: Queste macchine srotolano una parte della bobina e alimentano un’area di lavoro. All’interno di questa area di lavoro, la macchina funziona come una normale macchina a banco fisso/chiusura normale, spostando il ponte e la testa in XY. Quando tutte le parti dell’area di lavoro sono state tagliate (alcune parti possono essere state parzialmente tagliate perché sono più lunghe dell’area di lavoro o sono tra due aree), la macchina srotola nuovamente la bobina e fa avanzare/posiziona la lamiera.

-          Macchine che tagliano con il materiale che si muove “on the fly”: Queste sono ovviamente le macchine più produttive, ma anche le più complesse e sofisticate.

Di solito, data una velocità costante dell’avanzamento della bobina, all’interno di un’area di lavoro, il ponte con la testa di taglio si muove in XY, consentendo elevate velocità di taglio.

Per ottenere velocità di taglio più elevate, queste macchine sono state dotate di più teste di taglio (2 o 3), ciascuna delle quali è in grado di tagliare contemporaneamente una zona diversa dello stesso pezzo e di ottenere velocità di taglio molto elevate.

Queste macchine sono state chiamate a competere con le tradizionali linee di "blanking" di tranciatura a pressa. Infatti, il loro nome abituale è "laser blanking" e la loro maggiore presenza è stata focalizzata sul mercato automobilistico, sugli OEM e sul TIER1, anche se va notato che, data la versatilità del laser, questa soluzione può essere applicata a qualsiasi settore che richieda alti tassi di cadenza dei pezzi.

-          Esiste anche un piccolo gruppo di macchine in cui la testa di taglio è fissata su un asse, si muove solo trasversalmente all’avanzamento della lamiera, e la lamiera/bobina si muove avanti e indietro. Queste macchine sono ovviamente più economiche, ma non hanno avuto un grande impatto sul mercato.

Lantek offre la possibilità di programmare per ottenere il massimo dalle capacità della macchina.

Ancora una volta il software gioca un ruolo essenziale in quanto non solo controlla, ma fornisce al processo un’intelligenza sufficiente per collegare i diversi agenti che entrano in gioco sulla linea.