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06-Sep 2021: Fresatura, uno sport di squadra

La squadra di hockey su ghiaccio degli Augsburger Panther della DEL è sponsorizzata da HAIMER come partner principale. Il prestigioso fornitore ha colto questa occasione per dimostrare l’efficacia di lavorazione di mandrini e utensili su un modello rappresentante una pantera, simbolo della squadra. La complessa programmazione è stata presa in carico da OPEN MIND grazie al software hyperMILL®.

Gli “Augsburger Panther” della DEL (Deutsche Eishockey Liga, il campionato tedesco di hockey su ghiaccio) sono ben noti a livello locale come le “pantere”. A fare il tifo e a dare supporto alla squadra di professionisti dell’hockey su ghiaccio è Haimer GmbH, con sede a Igenhausen, a soli 30 minuti da Augusta. Nell’azienda familiare leader nel settore e specializzata nello sviluppo, fabbricazione e vendita di prodotti di alta precisione per l’asportazione dei metalli, è nata l’idea di realizzare una pantera in alluminio all’interno del centro applicativo HAIMER. Un pezzo da esposizione che dimostra come la fresatura a 5 assi con l’ausilio dei mandrini portautensile HAIMER e delle frese in metallo duro integrale non è seconda alla velocità, potenza e dinamicità tipiche dello sport dell’hockey su ghiaccio.

Konstantin Brodowski, Responsabile del centro applicativo, intravede ulteriori analogie: “Nell’hockey su ghiaccio non contano solo velocità e resistenza. Ogni giocatore deve possedere una tecnica eccellente e deve poterla mettere in pratica in un’interazione perfetta. Lo stesso si può dire quando i prodotti high-tech di HAIMER interagiscono con le più moderne macchine utensili e software CAD/CAM di punta.” 

Passaggio vincente tra professionisti della truciolatura e della programmazione

Per la ricerca di “compagni di squadra” dedicati al progetto della pantera, HAIMER si è rivolta al produttore CAD/CAM OPEN MIND di Wessling, con cui collabora proficuamente da anni. Il sistema CAM hyperMILL® è, a detta di molte aziende del settore, leader nella lavorazione a 5 assi e quindi ideale per la programmazione dei contorni completamente a forma libera. Alla richiesta se fosse disponibile un tecnico applicativo per la programmazione del componente espositivo e per la fresatura congiunta, non si è fatta attendere a lungo una risposta affermativa. Christian Neuner, Manager Global Engineering Services, spiega: “Un modello simile rappresenta una fantastica opportunità per mettere alla prova la versatilità e la flessibilità del nostro software. Una pantera offre anche a noi valide analogie. Infatti, hyperMILL® ingloba numerose funzioni che permettono all’utente CAM di sfruttare al massimo la macchina e ottenere rapidamente il risultato desiderato.”

Jakob Nordmann, Application Engineer presso OPEN MIND, si è così trasferito per un paio di settimane a Igenhausen per occuparsi della programmazione della fresatura insieme al tecnico applicativo di HAIMER Daniel Swoboda. Come fresatrice, la scelta è ricaduta sul centro di lavorazione a cinque assi presente nel centro applicativo di HAIMER, la DMG MORI HSC70 linear, che grazie alla sua rapidità e precisione offre le condizioni migliori per lavorare l’alluminio e ottenere superfici di alta qualità.

Utensili pensati per ogni esigenza

Particolarmente complessa si è rivelata la lavorazione della testa della pantera, più precisamente della bocca e delle zanne, caratterizzate da un elevato grado di dettagli. Analogamente complessa la sezione in filigrana della coda, che con la sua forma sottile e allungata è estremamente soggetta a vibrazioni. Inoltre, l’accessibilità in numerose aree risulta largamente limitata, ragione per cui i responsabili hanno optato per realizzare la figura con due serraggi, durante i quali è stato utilizzato una morsa LANG Makro Grip a 5 assi come dispositivo.

La limitata accessibilità ha influito anche nella scelta degli utensili da utilizzare. 

Infatti, anche se gli esperti applicativi hanno usato utensili il più corti possibile, hanno dovuto far ricorso anche a utensili lunghi fino a 278 mm.

Per questi motivi, Daniel Swoboda ha deciso di utilizzare gli utensili modulari HAIMER Duo-Lock™ per la lavorazione di sgrossatura. Questo sistema è composto da teste in metallo duro collegate a svariate prolunghe con l’ausilio di un’interfaccia estremamente stabile. Nel concreto, ha optato per una versione a quattro taglienti con raggio torico della serie Duo-Lock™ HAIMER MILL Alu. Questi utensili vantano una bilanciatura di precisione e si contraddistinguono per la massima accuratezza di ripetizione delle lunghezze. Offrono un livello di affilatura che si colloca idealmente a metà tra aggressività e resistenza. “Il serraggio delle prolunghe cilindriche rivestite degli utensili Duo-Lock è stato eseguito in un mandrino Power Shrink di HAIMER”, prosegue Daniel Swoboda. “Questo ci consente di ottenere un serraggio significativamente più rigido con minori vibrazioni rispetto ai mandrini portautensile standard. In questo modo possiamo lavorare con avanzamenti maggiori e garantire volumi di truciolatura superiori.”

Per la lavorazione di finitura, si è optato per le frese a candela in metallo duro integrale della serie HAIMER MILL Alu nella versione a pieno raggio, la cui microgeometria assicura in particolare costanza di funzionamento e qualità delle superfici. 

Tenuto conto delle condizioni di spazio molto limitate durante il serraggio I responsabili del progetto hanno optato per i mandrini HAIMER Power Mini Shrink extra sottili e con basse vibrazioni. 

Il collega di OPEN MIND Jakob Nordmann aggiunge: “Il fatto che tutti i mandrini e gli utensili HAIMER fossero disponibili come file DXF e STP ha agevolato il mio lavoro. Sulla homepage di HAIMER è possibile scaricare facilmente i modelli. Sfruttando il nostro Toolbuilder di hyperMILL® è possibile integrarli nel database rapidamente, per poi poterne usufruire per la programmazione e la simulazione.”

Il vantaggio: CAD per CAM e simulazione

L’aspetto visivo accattivante ha richiesto doti estreme di programmazione. Il primo punto cruciale riguardava il fatto che la pantera era stata fornita come modello di dati STL. Lo specialista di hyperMILL® Jakob Nordmann spiega: “Poiché convertirlo in modello di superfici avrebbe richiesto molto tempo abbiamo optato per la fresatura su mesh STL con un allineamento con distanza pari a 1 mm che ha permesso di non vedere la struttura delle faccette. 

Per le passate più dettagliate, come per esempio la sezione della bocca o della coda o per le giunture delle articolazioni, abbiamo creato superfici aggiuntive da far combinare poi con la mesh STL in hyperMILL®.” A tal fine, Nordmann si è affidato a hyperCAD®-S, il sistema “CAD per CAM” sviluppato da OPEN MIND appositamente per soddisfare le esigenze del programmatore. 

Poiché a seguito dello scenario dimensionale ristretto erano necessarie svariate inclinazioni dell’utensile, si è focalizzato sul rispetto rigoroso delle distanze tra le linee e su una transizione continua senza differenze visibili. “Ho utilizzato a tale scopo la funzione “Modifica percorso utensile””, dichiara Nordmann. “In questo modo posso definire dapprima l’intero percorso utensile e suddividerlo in aree le quali potranno poi essere lavorate con inclinazioni differenti a seconda dell’utensile impiegato. Questa operazione mi ha risparmiato molto lavoro.”

Altrettanto indispensabile per la fresatura della pantera si è rivelato hyperMILL® VIRTUAL Machining Center, una soluzione per la simulazione NC che garantisce la sicurezza dei processi e in cui i movimenti virtuali della macchina corrispondono esattamente a quelli reali, assicurando quindi un rilevamento affidabile delle collisioni. 

L’intensa collaborazione è durata quasi tre settimane, fino a quando è nata la prima pantera. Per chi ne avesse interesse, in occasione delle prossime fiere verrà esposto un modello negli stand di HAIMER o OPEN MIND. E naturalmente anche gli Augsburger Panther ne hanno ricevuto uno da esporre nell’area di ingresso dello stadio e anche per il tunnel, affinché i giocatori entrino in partita sempre con la giusta motivazione.

Oltre all’articolo, abbiamo realizzato un magnifico video: youtu.be/av9hbOf_rn4

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