Quando l’assicurazione di qualità interna espande contemporaneamente le conoscenze, i sistemi di prova “in-house” creano un vantaggio

Il mondo della tecnologia degli azionamenti è in continua evoluzione e crescita ed è soggetto a sfide. Questo vale anche per le viti a ricircolo di sfere e scorrevoli di Eichenberger Gewinde AG di Burg (CH). Velocità, resistenza alle sollecitazioni, precisione e massima durata di vita si incontrano in soluzioni di dimensioni più piccole, più compatte, più adattabili, più robuste, più sicure e più economiche. Queste caratteristiche di qualità interagiscono a loro volta con l’efficienza in termini di consumo energetico e di risorse. Oggigiorno il componente meccanico ideale deve tenere conto dei più elevati requisiti prestazionali e dovrebbe tendere a costare sempre meno, indipendentemente dal fatto che si tratti di automazione, di costruzione di veicoli o di industria meccanica, di elettronica, del settore della medicina, dell’industria tessile, della grafica, della tecnologia per gli edifici, ecc.

Per lo specialista delle filettature svizzero, la vicinanza al cliente e il dialogo orientato agli obiettivi con i partner sono i presupposti fondamentali per soluzioni individuali sofisticate. Una profonda comprensione del prodotto del cliente è fondamentale per il successo. Ciò deve essere combinato a sua volta con un patrimonio di esperienza e un elevato livello di consapevolezza della qualità, affinché le innovazioni possano essere realizzate con un vantaggio.

Grazie a un sistema di accoppiamento nuovo e rivoluzionario sul mercato, lo specialista delle filettature è riuscito a sviluppare uno degli elementi costruttivi determinante per questa versione automatizzata ed avveniristica e a portarlo dalla produzione individuale alla produzione in serie. Questo sistema di accoppiamento con una vite a ricircolo di sfere rullata a freddo, di diametro 12 mm, ha avuto un successo strepitoso tra gli esperti. I contorni esterni hanno praticamente determinato la configurazione interna della vite a ricircolo di sfere. Una delle grandi sfide è stata quella di trovare la soluzione perfetta per le condizioni di spazio assolutamente ridotte, tenendo conto di tutte le altre esigenze, in conformità con le specifiche tecniche. L’unità completa della vite a ricircolo di sfere doveva essere dimensionata riducendone le quote. Quando lo sviluppo, la produzione e l’assicurazione qualità provengono da un’unica fonte, la flessibilità nel processo di produzione o nella creazione di prototipi, nonché negli utensili per la rullatura di organi filettati, è notevolmente elevata. Questo è ciò che accade in Eichenberger. Grazie a questi fattori e a un parco macchine moderno è possibile una produzione flessibile e competitiva anche in luoghi costosi.

Il processo di accoppiamento adattato in maniera pulita richiede il massimo in termini di dinamica. Per una corsa di 50 mm è richiesto un carico da 0 a 2000 N (Newton) entro 20 ms (millisecondi). La vite a ricircolo di sfere di tipo Carry è in grado di far fronte senza problemi a questi requisiti pregnanti tra forze dinamiche e grandezze di movimento. La formatura a freddo nel contesto di un processo di produzione senza asportazione di trucioli produce una geometria del profilo molto precisa e la rullatura della filettatura si traduce in un’elevata qualità della finitura superficiale. I valori di rugosità estremamente bassi (≤ Rz 1,0) sui fianchi dei filetti incidono in maniera estremamente positiva sulla resistenza, sulle caratteristiche di scorrimento e quindi sulla durata.




Cosa si nasconde dietro le caratteristiche di qualità?
Ciò che suona così semplice nel caso del nuovo sistema di accoppiamento descritto all’inizio, ha richiesto in realtà un grande sforzo, ossia 6 anni di ricerca di base e di tempo di sviluppo in relazione a dinamica e lubrificazione. È impegnativo e difficile garantire una lubrificazione a vita. Nel caso in questione si parla di alternanze di carico altamente dinamiche, a 7 cifre, fino a 5800 giri. L’impressionante rendimento della vite a ricircolo di sfere Carry, pari a oltre il 90% per tutta la sua durata di vita, ha richiesto prove approfondite. In alcuni casi, la durata si estende oltre 6 mesi. Soltanto i test di lubrificazione per raggiungere la durata di vita utile hanno richiesto più di 2 anni. Per la vite a ricircolo di sfere speciale di questo accoppiamento innovativo, lavorando in gruppo, è stato sviluppato un concetto di prova secondo le esigenze del cliente, tenendo conto del capitolato d’oneri. Solo se l’intera unità interagisce in maniera ottimale (asta filettata, dado, sfere, lubrificazione) è possibile soddisfare le più esigenti richieste del cliente. A causa delle strette tolleranze in termini di coppia, gioco assiale e concentricità, i controlli al 100% delle viti filettate completamente assemblate vengono effettuati su un banco di prova speciale. L’unità della vite a ricircolo di sfere con la speciale “realtà interna del dado” è contrassegnata al laser. Tramite il codice Data Matrix così registrato è possibile tracciare 1:1 il contenuto del collaudo finale.


La qualità è la chiave del successo
L’assicurazione di qualità è un aspetto dal quale il successo sostenibile di un’azienda dipende in larga misura. Di conseguenza è ancora più importante non soltanto mantenere la qualità a un livello costante, bensì, idealmente, migliorarla costantemente e adattarla alle condizioni e alle esigenze in continua evoluzione. Per vincere questa sfida è necessario un lavoro di sviluppo attivo e continuo nel contesto del processo di creazione del valore aggiunto. I sistemi di prova ad alta tecnologia di Eichenberger sono indispensabili in molte fasi di queste catene di processo.

Test di confronto dell’usura
Il reparto di ricerca e sviluppo esegue in continuo dei test per confrontare geometrie, lubrificazioni e diverse. Un banco di prova speciale per il confronto dell’usura viene caricato con un peso e testato con un carico continuo su un lato solo. Le accelerazioni e decelerazioni, nonché velocità e corsa possono essere programmate tramite parametri. Tale banco consente di stabilire ad esempio come si comporta il film di lubrificante sulla vite a ricircolo di sfere durante un’applicazione rapida od oscillante, nonché di osservare e valutare la degradazione del grasso e la contaminazione. Come si esprimono le caratteristiche tribologiche dei vari lubrificanti a confronto? La temperatura cambia a causa di segni di usura? il rumore cambia? A partire da quale momento si verifica la deformazione del profilo? Le analisi sul guasto totale consentono di accumulare continuamente conoscenze. In questo modo diventano visibili combinazioni esemplari di asta filettata, dado, sfere e lubrificante che soddisfano i requisiti richiesti. Questo potente sistema di prove è diventato indispensabile nel settore della ricerca e dello sviluppo. È in grado di sperimentare senza contestazioni diversi milioni di cicli in un’unica prova. La conoscenza che ne risulta è estremamente preziosa.


Prova di fine linea
La qualità consiste nella corrispondenza tra valori effettivi e valori nominali. I sistemi di collaudo di fine linea (End of Line, EoL) su misura vengono utilizzati per il collaudo e il controllo finale conclusivo al 100% della funzionalità delle viti a ricircolo di sfere o scorrevoli completamente assemblate. Per eventuali archi di tempo brevi vengono simulati stati di funzionamento semplificati. Si misura la coppia e il gioco assiale degli azionamenti completi. Il comportamento di scorrimento viene testato nel rispetto delle tolleranze predefinite. Un software speciale valuta i segnali di misura e li confronta con i valori nominali ed effettivi precedentemente programmati per viti filettate perfette. La decisione in merito alla prova viene presa sulla base di questi valori misurati. Il riferimento ai dati viene applicato sulla vite a ricircolo di sfere o scorrevoli per mezzo di una marcatura laser permanente sotto forma di codice Data Matrix. Grazie a questo codice 2D è possibile tracciare in maniera trasparente l’origine e i valori memorizzati di tutti i componenti.

Test, prove e misurazioni specifiche per il cliente
Sulla base del know-how acquisito nel corso di numerosi decenni, Eichenberger sviluppa costantemente soluzioni di prova moderne e altamente dinamiche per i più recenti sviluppi della propria gamma di prodotti o per applicazioni specifiche del cliente. Test e analisi adattati ai rispettivi progetti ed alle rispettive viti filettate sono essenziali per il lavoro di ricerca e sviluppo dei costruttori. Allo stesso tempo è possibile effettuare un controllo di qualità interno della produzione. I complessi banchi di prova per test specifici del cliente e sviluppi futuri possono essere caricati su uno o su entrambi i lati. In linea di principio, simulano le condizioni operative reali in condizioni riprodotte. Le funzioni vengono eseguite tramite parametri liberamente programmabili. Le grandezze di prova meccaniche quali forza, coppia, concentricità e gioco assiale vengono osservate e registrate in protocolli importanti. Il rendimento viene calcolato continuamente. Si registrano eventuali rumori, si misura e si annota anche il comportamento della lubrificazione e l’andamento della temperatura. Questi sistemi di prova consistono in una combinazione unica di meccanica, sensoristica, comando e software.

www.gewinde.ch

  Richiedi maggiori informazioni…