Con ultrasuoni, rimuovere e pulire in modo riproducibile in un processo

Per soddisfare la specifica di sbavatura senza sbavature e con spigoli vivi, l'azienda ha progettato un impianto combinato per la sbavatura e la pulizia con ultrasuoni.

Due sonotrodi di circa 60 mm di lunghezza si muovono a breve distanza durante il processo di sbavatura sopra i pezzi di lavoro rotanti immersi nel bagno di immersione.

Rettifica e pulizia sicure del processo sono un must nella produzione di componenti di precisione e di alta qualità. Per questi passaggi di produzione indispensabili, un produttore di parti e costruttore di macchine speciali ha sviluppato insieme a Weber Ultrasonics un impianto multi-bacino, in cui i pezzi possono essere pre-trattati, sbavati e puliti finemente con ultrasuoni in un unico processo.

Specifica di pezzi senza sbavature e con spigoli vivi, per la quale un produttore di parti cercava un metodo di sbavatura sicuro nel processo, che potesse integrare nella propria produzione. I pezzi da sbavare sono componenti cilindrici di circa 150 mm di lunghezza, realizzati tramite lavorazione meccanica, in acciaio inossidabile speciale, con numerosi fori fini. I pezzi vengono utilizzati in un sistema di dosaggio di granulato per prodotti per l'igiene con contatto con la pelle.

Ultrasuoni – anche come soluzione di sbavatura

I responsabili del progetto dell'azienda, il cui core business oltre alla lavorazione meccanica include la costruzione di macchine speciali, sono stati attratti dalle pubblicazioni sul sbavatura ad ultrasuoni di Weber Ultrasonics AG. Questo metodo senza contatto per la rimozione di sbavature esterne ed interne si basa sull'effetto fisico della cavitazione e di un flusso. Può essere adattato a diverse esigenze di sbavatura modificando potenza, ampiezza e durata degli ultrasuoni, nonché la distanza e la posizione della sonotrode specificamente progettata rispetto al pezzo.

Dopo che test approfonditi nel laboratorio di Weber Ultrasonics hanno dimostrato che le specifiche di sbavatura vengono soddisfatte in modo riproducibile, le aziende hanno progettato congiuntamente un impianto combinato di sbavatura e pulizia. L'impianto multi-bacino realizzato dal costruttore di macchine speciali dispone di quattro vasche in totale. Nel primo bagno, due pezzi vengono pre-trattati con una frequenza di ultrasuoni di 25 kHz. Oltre ai residui di media di lavorazione e trucioli sciolti, vengono già rimossi alcuni sbavature. Per il processo di sbavatura, i pezzi fissati nell'apparecchio vengono trasportati nella seconda vasca e immersi nel bagno. Successivamente, due sonotrode di circa 60 mm di lunghezza, che si muovono su un'asse X, si avvicinano a breve distanza sopra i pezzi rotanti all'interno della vasca. La combinazione di una frequenza di 20 kHz e di un'ampiezza elevata genera un campo acustico intenso sulla superficie dei pezzi, che rimuove miratamente le radici delle sbavature. Parallelamente, la sbavatura viene spostata, spezzata e rimossa dal flusso. Nel terzo bagno si effettua una pulizia fine con una frequenza di 40 kHz, seguita nel quarto bagno da un processo di spruzzatura immersiva.

Il sistema ad ultrasuoni è alimentato da generatori Sonic Digital HS adattati in potenza, ciascuno con una potenza massima di 1000 watt. La componente di sistema, progettata come integrabile e compatibile con guide DIN, genera e regola la frequenza digitale tramite un microcontrollore a 32 bit. La potenza può essere regolata tra il 10% e il 100% in passi dell'1%. Ciò consente un'ottimale adattamento ai programmi di sbavatura e pulizia specifici del pezzo. In questo caso, può essere eseguito in modo economico con 300 watt di potenza grazie all'alta ampiezza. Per garantire un elevato livello di sicurezza operativa e di processo, sono integrate di serie funzioni per il monitoraggio della frequenza, il controllo della ventola, la gestione della temperatura e la protezione da funzionamento a vuoto. Dotati di un'interfaccia opzionale Profibus o Profinet, i generatori possono essere integrati in processi di controllo superiori e/o in sistemi di manutenzione remota.

Un metodo per la sbavatura di parti in metallo e plastica

Risultati ottimali di sbavatura si ottengono non solo con questi componenti in acciaio inossidabile, ma anche nella rimozione di sbavature di scarto interne ed esterne su componenti in alluminio e pressofusione di zinco, così come su parti in ottone. È possibile lavorare anche pezzi a pareti sottili con ultrasuoni. Inoltre, la sbavatura ad ultrasuoni è adatta anche per componenti stampati in plastica come polipropilene (PP), poliammide (PA) e policarbonati (PC) – anche rinforzati con fibre. È possibile rimuovere miratamente sia le sbavature che si formano sui piani di separazione degli stampi di plastica, sia le cosiddette "schiume flottanti".