Sbavatura per la pulizia specifica dei singoli componenti

Il nuovo EcoCvelox combina la sbavatura e la pulizia con un'automazione molto rapida, in modo che questi processi possano essere eseguiti in modo efficiente in un impianto unico. (Fonte immagine: Ecoclean GmbH)

I moduli di sbavatura e di pulizia sono progettati per componenti di dimensioni 200 x 200 x 200 mm. Le singole operazioni possono essere eseguite in cicli di circa 15 secondi per pallet, di cui circa 14,5 secondi sono dedicati al tempo di processo. (Fonte immagine: Ecoclean GmbH)

Sul grande schermo piatto da 19 pollici (HMI) del nuovo pannello di controllo intuitivo, ogni modulo dell'impianto viene visualizzato in modo completo e chiaro, simile a uno smartphone, separatamente e in modo ordinato. (Fonte immagine: Ecoclean GmbH)

Una sbavatura affidabile è una condizione fondamentale per soddisfare in modo sicuro elevati requisiti di pulizia. (Fonte immagine: Ecoclean GmbH)

Specifiche di pulizia particolari nel campo di pochi centinaia di micrometri sono ormai quotidiane in molti settori. Possono essere soddisfatte – in particolare per componenti realizzati per asportazione di truciolo con geometrie complesse – solo in modo affidabile se precedentemente è stata effettuata una sbavatura affidabile. Una nuova soluzione combina entrambi i processi con un'automazione molto rapida e permette così di fondere la sbavatura e la pulizia in un impianto altamente flessibile.

I componenti diventano sempre più piccoli e complessi. Ciò comporta di norma una maggiore sensibilità alle contaminazioni particellari, da cui derivano requisiti più elevati di pulizia dei pezzi. A seconda del componente e dell'applicazione, devono essere rispettate specifiche come ad esempio "nessun particella più grande di 200, 300 o 400 micrometri". Questo porta i produttori, in particolare di pezzi lavorati per asportazione di truciolo in metallo o lavorati con geometrie complesse, a sostenere un grande sforzo di pulizia per soddisfare tali requisiti. Tuttavia, nonostante questi sforzi, spesso si trovano particelle più grandi del consentito sui filtri di analisi durante il controllo di pulizia successivo. Il componente o anche un'intera partita di pezzi non è quindi sufficientemente pulita per un montaggio finale.

Particelle – spesso sbavature rimosse

Responsabili di ciò sono molto spesso sbavature e residui di sbavatura che non vengono rimossi durante la pulizia, ma si staccano e non vengono completamente risciacquati. Un'altra fonte di formazione sono le manipolazioni dei pezzi durante il controllo del residuo di sporco, durante le quali anche le sbavature possono rompersi. Si tratta di parti di materiale indesiderate che si formano sui bordi lavorati e sulla superficie del componente a causa di spostamenti di materiale e sono ancora saldamente collegate al pezzo. Poiché i pezzi lavorati per asportazione di truciolo spesso presentano zone di difficile accesso come incavi, scanalature, cave, fori interni e incrociati, rappresentano una sfida particolare nella sbavatura. Indipendentemente da ciò, anche qui devono essere rimossi i residui di lavorazione, poiché su componenti critici per la pulizia, come ad esempio per componenti idraulici come ingranaggi, freni e sterzi, così come valvole e involucri per motori e pompe, le sbavature possono staccarsi durante il funzionamento e compromettere la funzione o addirittura causare un guasto del sistema.

Sbavatura – un compito della produzione o della pulizia?

Nonostante l'importanza elevata per la qualità del componente, la sbavatura viene spesso ancora vista come un passaggio di produzione non produttivo. Da ciò derivano spesso discussioni controverse tra l'operatore e il produttore degli impianti di pulizia. In particolare, per requisiti di pulizia elevati, oggi è comune che il costruttore dell'impianto garantisca il raggiungimento dei valori di residuo di particelle richiesti solo su componenti puliti e completamente sbavatati.

Sabbiatura ad alta pressione – rimozione mirata delle sbavature

La sbavatura avviene nell'uso industriale con diverse metodologie, che si possono generalmente suddividere in procedure non mirate e mirate. Per componenti in acciaio e alluminio con geometrie interne complesse, si è affermata la sabbiatura ad alta pressione per la rimozione mirata delle sbavature. A tal fine vengono utilizzati diversi strumenti di sbavatura come ugelli o lance, che penetrano nei fori e nelle geometrie interne e agiscono sulle sbavature con un getto d'acqua mirato. La pressione del getto d'acqua è nettamente superiore alla pressione di esercizio successiva, con cui vengono fatti passare fluidi come l'olio idraulico attraverso il componente. Ad esempio, se una pompa dell'olio funziona a 150 bar, la sbavatura viene eseguita a almeno 300 bar. Le sbavature che non possono essere rimosse in questo modo non rappresentano più un rischio durante il funzionamento successivo della pompa.

Questa sbavatura mirata presuppone che le zone di sbavatura di produzione siano definite in anticipo e che si conosca come è stato eseguito il trattamento meccanico. Da queste informazioni può essere creato un programma di sbavatura specifico per il pezzo. Garantisce che il getto d'acqua agisca sulla sbavatura in modo tale che questa non venga semplicemente spinta nella cavità, ma venga rimossa.

Problematiche di interfaccia – rimozione delle sbavature e pulizia

Poiché la sbavatura viene eseguita con pressioni e quantità di acqua minime per motivi di efficienza energetica e di risorse, dopo di essa si trovano trucioli/particelle sui pezzi. Infatti, le sbavature staccate non vengono risciacquate dai minimi quantitativi di acqua. A questo punto entra in gioco la pulizia del componente, che di solito avviene in un impianto separato e spesso in processi batch. Questa configurazione presenta diverse sfide per l'operatore. Tra queste, la necessità di due impianti per risolvere il problema di "pezzi puliti su misura" e la responsabilità del processo che ricade sull'operatore se ha affidato i due impianti a fornitori diversi. Quando si verificano problemi di pulizia, la soluzione può diventare difficile, poiché la responsabilità dell'intero risultato ricade su più soggetti. Inoltre, la pulizia dei pezzi in processi batch comporta un ulteriore sforzo di gestione e richiede supporti di pezzi adeguati, e di solito si effettua una pulizia generale dei pezzi, senza poter trattare in modo mirato le aree critiche per la pulizia.

In un unico processo – sbavatura mirata e pulizia singola dei componenti

Idealmente, i pezzi con elevati requisiti di pulizia vengono non solo sbavatati in modo mirato come singoli pezzi, ma anche puliti nello stesso processo. Fino ad ora, le soluzioni di questo tipo erano molto limitate. Un concetto di impianto completamente nuovo e altamente flessibile, con un sistema lineare integrato per il trasporto dei pezzi e un'automazione progettata su misura, rappresenta una soluzione. L'impianto modulare EcoCvelox di Ecoclean combina la sbavatura ad alta pressione a 5 assi con vari processi di pulizia e asciugatura dei pezzi. I moduli standard sono progettati per pezzi con dimensioni di 200 x 200 x 200 mm, consegnati su pallet. Le singole operazioni possono essere eseguite in cicli di circa 15 secondi per pallet, con circa 14,5 secondi dedicati al processo.

Sbavatura e pulizia – configurabili individualmente

Le diverse componenti per la sbavatura, la pulizia e l'asciugatura dei pezzi possono essere configurate individualmente e ampliate in base alle esigenze. La sbavatura ad alta pressione può essere eseguita con la singola testa standard e una pressione fino a 1.000 bar (fino a 3.000 bar se necessario) o con un revolver HD opzionale dotato di fino a cinque strumenti diversi. In entrambi i casi, queste possono essere progettate specificamente per il pezzo. Per la pulizia dei pezzi sono disponibili i processi di lavaggio con iniezione di fluido, pulizia a spruzzo, ultrasuoni e risciacquo mirato, che possono essere combinati. L'asciugatura può avvenire tramite soffiaggio ad alta velocità e/o essiccazione sottovuoto, e l'asciugatura con soffiaggio può essere integrata in un modulo di pulizia, se il ciclo di lavoro lo consente.

Scheda CAD/CAM – programmazione rapida e semplice

Adattata alle attrezzature delle macchine utensili, una scheda CAD/CAM può essere integrata nel modulo di sbavatura. I dati già esistenti dalla produzione dei pezzi possono così essere utilizzati per programmare la sbavatura ad alta pressione, consentendo di eseguirla facilmente e rapidamente offline, e di importarla nel controllo dell'impianto. Inoltre, i processi di sbavatura per nuovi pezzi possono essere implementati in tempi molto brevi e con poca fatica. Il riconoscimento dei pezzi può avvenire tramite un sistema di telecamere integrabile, permettendo anche di eseguire in modo efficace ed economico la sbavatura di lotti di un solo pezzo.

Grazie alla grande flessibilità nella configurazione dell'impianto e nella progettazione dei processi, questa nuova soluzione copre tutte le esigenze di sbavatura, pulizia e asciugatura in modo efficiente da un'unica fonte. Inoltre, garantisce una facile operatività e una elevata facilità di manutenzione, rendendola una risposta efficace alle crescenti esigenze di pulizia.