22 °C con una deviazione minima di ± 0,2 K/h

Per conferire un rivestimento di alta precisione alle parti inferiori delle macchine da stampa a bobina presso lo stabilimento di Würzburg, nel 2015 KBA ha acquisito un centro di lavorazione DIXI 270 del produttore svizzero DMG Mori. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Affinché la macchina possa rispettare i valori di precisione richiesti di ± 10 µm, nel locale macchine deve essere mantenuta una temperatura di 22 °C ± 0,2 K/h. Per garantire queste condizioni climatiche, KBA ha installato da Nerling Systemräume GmbH una stanza di produzione di precisione con una stanza di preriscaldamento. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Gli esperti di sistemi di spazio hanno già creato nel 2006 presso KBA una sala di misurazione di classe 2, a cui è direttamente collegata la sala macchine. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

In totale si è formata una configurazione a forma di U del sistema di ambienti, composta dalla camera climatica (a destra sullo sfondo), dalla camera di pre-temperatura (al centro dell'immagine), dalla camera di misura e dalla sua camera di pre-temperatura (a sinistra sullo sfondo). (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Il sistema di spazio è costituito da una struttura in acciaio, che funge da supporto per il soffitto e il ponteggio di 12,5 t fornito dal costruttore. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Dal marzo 2015, i due nuovi spazi sono stati utilizzati con successo. Per questo, le parti inferiori delle presse a volta vengono pre-fabbricate anche su una macchina DMG al di fuori della camera di preriscaldamento. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Poi vengono portati in una stanza di pre-raffreddamento su un sistema di binari leggeri, adatto a pesi fino a 8 t. (Sorgente: Nerling Systemräume GmbH)

Lì vengono conservati per 24 ore a 22 °C, fino a quando i pezzi non avranno raggiunto anche questa temperatura. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Lì vengono conservati per 24 ore a 22 °C, fino a quando i pezzi non avranno raggiunto anche questa temperatura. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Secondo il principio del First In – First Out, i pezzi vengono forniti al DIXI 270 e lavorati con una precisione di ± 10 µm. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Secondo il principio del First In – First Out, i pezzi vengono forniti al DIXI 270 e lavorati con una precisione di ± 10 µm. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Successivamente, le parti vengono riportate nuovamente nell'area di tempera e da lì nella camera di preparazione della sala di misurazione. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Successivamente, le parti vengono riportate nuovamente nell'area di tempera, e da lì nella camera di preparazione della sala di misurazione. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Successivamente, le parti vengono riportate nuovamente nell'area di tempera e da lì nella camera anteriore della sala di misurazione. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

La misurazione rappresenta l'ultimo passo di lavorazione. (Sorgente: Nerling Systemräume GmbH)

«Attraverso questo ciclo viene garantita una temperatura costante in tutto il processo, il che porta a un notevole risparmio di tempo», afferma Ewald Baumeister, responsabile della produzione di componenti di grandi dimensioni presso la filiale KBA Industrial Solutions AG & Co. KG. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

«Una sfida fondamentale di questo progetto consisteva nel fatto che non c'era modo di completare completamente la stanza e portarla alla temperatura corretta per il centro di lavorazione prima che arrivasse nella sua nuova posizione», spiega Olaf Nerling, amministratore delegato di Nerling Systemräume GmbH. «Una parete frontale e metà del tetto dovevano rimanere aperti, in modo che la macchina potesse essere posizionata nell'ambiente tramite il carroponte dell'edificio.» (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Per completare le parti inferiori delle macchine da stampa a forma di arco presso lo stabilimento di Würzburg con una finitura di altissima precisione, nel 2015 Koenig & Bauer AG (KBA) ha installato un centro di lavorazione DIXI 270 del produttore svizzero DMG Mori. Per garantire che la macchina rispetti i valori di precisione richiesti di ± 10 µm, nel locale macchina devono essere soddisfatte condizioni particolari, in primo luogo una temperatura di 22 °C, con una deviazione minima consentita di ± 0,2 K/h. Per assicurare ciò, KBA ha fatto allestire da esperti di Nerling Systemräume GmbH una camera di produzione di precisione con un ambiente di preriscaldamento. A causa dello spazio richiesto dal centro di lavorazione, circa 11,5 x 13 m, questa ha una dimensione di 23 x 14 m² con un’altezza di 8,8 m, rendendo difficile mantenere le precise condizioni di temperatura richieste. Un’altra difficoltà si è presentata durante l’installazione della macchina: sul lato frontale del locale macchina, una parte del tetto doveva rimanere aperta per poter sollevare l’intera unità con una gru. Solo successivamente, la stanza veniva rapidamente sigillata per creare immediatamente le condizioni ambientali corrette per la macchina.

“Nel 2014 abbiamo deciso di installare un centro di lavorazione DIXI 270 nel nostro stabilimento di Würzburg per la lavorazione delle parti inferiori delle macchine da stampa a forma di arco”, spiega Ewald Baumeister, responsabile della produzione di componenti presso la filiale KBA Industrial Solutions AG & Co. KG. “Dopo che il produttore DMG Mori aveva condotto uno studio e definito la configurazione finale del centro di lavorazione, ci è stato comunicato quali condizioni ambientali devono essere rispettate sul posto affinché possa lavorare con la precisione richiesta.” Il Dixi 270 è responsabile della finitura di alta precisione delle parti inferiori, realizzate in ghisa GG25, e necessita principalmente di una temperatura costante di 22 °C ± 0,2 K. Non devono verificarsi grandi variazioni di temperatura, poiché, nonostante le dimensioni dei pezzi, la tolleranza è di soli 10 µm. Ogni grado di variazione della temperatura ambientale avrebbe effetti negativi significativi sulla precisione della lavorazione.

Camera climatica accanto alla sala di misurazione esistente

“Con il portafoglio di requisiti del produttore, ci siamo rivolti alla Nerling, che nel 2006 aveva già allestito una sala di misurazione di classe 2 per noi, con cui abbiamo avuto buone esperienze”, afferma Baumeister. “Su consiglio degli esperti, abbiamo deciso di non costruire solo una stanza macchina, ma anche una camera di preriscaldamento, in cui poter conservare a lungo i pezzi da lavorare alla temperatura richiesta, fino a quando non raggiungono anche loro i 22 °C.” La posizione prevista per entrambe le stanze in un normale capannone di produzione ospitava fino a quel momento macchinari di lavorazione più vecchi. Accanto si trovava la sala di misurazione di Nerling, comprensiva di anticamera, a cui era direttamente collegata la stanza macchina.

“La camera climatica per il centro di lavorazione DIXI, insieme alla sala di misurazione e alle camere di preriscaldamento, costituisce un sistema di ambienti con dimensioni di base di 20,9 x 44,4 m e un’altezza di 8,8 m”, spiega Olaf Nerling, amministratore di Nerling Systemräume GmbH. Queste dimensioni sono state necessarie poiché il centro di lavorazione ha circa 13 x 13 m di dimensione. La struttura comprende una costruzione in acciaio che funge da supporto per il soffitto e il ponteggio di 12,5 t, utilizzato per caricare la macchina con i pezzi di lavoro.

Tecnologia di climatizzazione di precisione per ambienti di grandi dimensioni

“Una sfida fondamentale di questo progetto è stata mantenere i valori di temperatura richiesti in uno spazio di circa 320 m²”, afferma Nerling. Gli esperti hanno installato un condizionatore d’aria di precisione, in grado di garantire un controllo della temperatura conforme alle specifiche della macchina. La temperatura di base è di 22 °C ed è regolabile in passi di 0,1 K. L’umidità relativa può essere impostata stagionalmente e può raggiungere un massimo del 70%. “Attualmente l’umidità nell’ambiente è del 60%”, afferma Baumeister. “Vogliamo ridurla a circa il 40% per migliorare il benessere dei dipendenti.” Nel centro di lavorazione si lavora su tre turni, con una persona sempre presente.

La seconda sfida per i costruttori della stanza ambientale è stata che non era possibile completare completamente la stanza e portarla alla temperatura corretta prima che questa fosse trasferita nel nuovo sito. “Un lato frontale e metà del tetto dovevano rimanere aperti per poter inserire l’intera macchina nel locale con la gru”, spiega Nerling. Successivamente, la stanza doveva essere immediatamente sigillata, inserendo la copertura mancante, compresa la struttura in acciaio e il lato frontale lungo 5 m. I dipendenti di Nerling hanno lavorato su tre turni, anche di notte, per completare la struttura e portare rapidamente la temperatura a 22 °C. “Quando la macchina è stata consegnata nel marzo 2015, era fredda, a causa delle temperature esterne invernali”, ricorda Baumeister. “Non doveva assolutamente surriscaldarsi.”

Flusso totale di materiali a 22 °C

Da allora, entrambe le stanze vengono utilizzate regolarmente. “All’inizio, abbiamo avuto un supporto alla produzione da parte di dipendenti di DMG Mori, che è durato diverse settimane e aveva lo scopo di garantire che tutto funzionasse senza problemi”, afferma Baumeister. Poiché sia la stanza macchina e il suo anticamera, sia la sala di misurazione e il suo anticamera sono dotate di impianti di climatizzazione per mantenere costante la temperatura di 22 °C – valore necessario anche per le misurazioni – l’intero flusso di materiali avviene a temperatura costante: le parti inferiori delle macchine da stampa a forma di arco vengono inizialmente preparate fuori dalla camera di preriscaldamento su un’altra macchina DMG. Poi vengono trasportate su un sistema di guide leggere, adatto a pesi fino a 8 t, nel preriscaldamento, dove vengono conservate per 24 ore a 22 °C. Seguendo il principio “First In – First Out”, i pezzi vengono consegnati al DIXI 270 e lavorati con una precisione di ± 10 µm.

Successivamente, i pezzi vengono riportati nel settore di preriscaldamento e da lì trasferiti nella camera di ingresso della sala di misurazione. La misurazione rappresenta l’ultimo passaggio del processo di lavorazione, con uno spessore massimo di 0,5 mm. Dopo, si procede solo alla finitura finale dei pezzi, come la pulizia. “Attraverso questo ciclo, si garantisce una temperatura costante in tutto il processo, con un notevole risparmio di tempo”, conferma Baumeister. Senza queste stanze, si dovrebbe portare ogni volta i pezzi alla temperatura di 22 °C per la finitura e le misurazioni. “Entrambe le stanze si sono dimostrate molto efficaci nella pratica. Anche la collaborazione con Nerling è stata, come per la sala di misurazione, impeccabile”, riassume il responsabile della produzione di componenti.