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Alto rendimento nel taglio della lamiera

Zinser punta sulla servotecnologia di Kollmorgen per il taglio CNC Zinser punta sulla servotecnologia di Kollmorgen per il taglio CNC

L’azienda tedesca Zinser ha scelto i servoazionamenti e i servomotori Kollmorgen per equipaggiare la macchina CNC per ossitaglio “4125” caratterizzata da un’elevata flessibilità. Il centro dispone di oltre 13 assi CNC, tutti azionati da una combinazione di servoazionamento AKD e servomotore sincrono AKM di Kollmorgen.

di Elena Magistretti

Ottobre 2016

A prescindere dal metodo utilizzato (miscela di gas combustibili, archi voltaici o raggi laser), le temperature necessarie per il taglio delle lastre metalliche sono elevatissime. Per facilitare al meglio le operazioni di taglio, i costruttori di macchine, nei loro centri di lavorazione, combinano i procedimenti più disparati e coordinano gli utensili con la tecnica CNC in modo tridimensionale. Le necessarie tecnologie di servo azionamento devono pertanto lavorare per interpolazione.
Zinser, azienda tedesca che vanta oltre un secolo di esperienza nel campo della saldatura e della tecnologia di taglio, ha scelto una soluzione offerta da Kollmorgen, lo specialista nel motion control per equipaggiare la sua macchina “4125”, un sistema a portale per ossitaglio.

Una macchina per ossitaglio universale in grado di svolgere diverse operazioni
Zinser utilizza il sistema a portale del tipo “4125” per la sua estrema versatilità. Si tratta, infatti, di una macchina per ossitaglio universale in grado di svolgere con precisione fasi di lavoro solitamente separate come taglio autogeno e al plasma, perforazione, lavorazione di tubi cilindrici o poligonali e la realizzazione di angoli smussati, con un notevole risparmio di tempo. Il modello Zinser 4125 dispone di oltre 13 assi CNC, tutti azionati da una combinazione di servoazionamento AKD e servomotore sincrono AKM di Kollmorgen. Per garantire la massima precisione dal punto di vista meccanico è stata scelta la combinazione di motori con ingranaggi epicicloidali, senza bisogno di altri elementi di trasmissione che richiedono manutenzione. Vengono così aumentati i tempi di disponibilità della macchina e assicurata una maggiore produttività, migliorando al contempo gli indici MTBF (Meantime Between Failure).

Soddisfatti i requisiti in termini di precisione e assistenza
Lavorazione precisa e affidabilità sono due aspetti decisivi per la progettazione dei macchinari Zinser, destinati per il 50% all’esportazione. In questo contesto l’azienda di Albershausen punta su una tecnologia in grado di fornire al contempo la precisione richiesta e un’assistenza adeguata. La servotecnologia di Kollmorgen soddisfa entrambi i requisiti. Due esempi concreti sono la semplicità di programmazione e l’utilizzo di cavi standard per collegare i drive al laptop.
Il taglio autogeno, al plasma e laser richiedono tutti una lavorazione ad alte temperature per conferire alle lamiere metalliche la forma desiderata. Il metodo più adatto per ogni lavorazione dipende dal tipo di materiale e dallo spessore della lamiera. Il modello Zinser 4125 ha pertanto un massimo di 12 carrelli con cui è possibile lavorare gli utensili in un unico ciclo di lavoro. Tutti i moduli sono parte di un sistema a portale che è mobile in direzione longitudinale grazie a due servoassi sincronizzati tra loro. Sulla traversa sono alloggiati gli altri azionamenti con l’armadio elettrico, che presenta dimensioni particolarmente ridotte.
Al di là della collaborazione in fase di progettazione e la tempestività nell’assistenza, è importante che la tecnologia di servoazionamento possa essere integrata con il minor ingombro possibile.

Densità di potenza elevata e raffreddamento efficace
Poiché i tre metodi di taglio sono trattamenti termici e il calore tende a salire, occorre un sistema di raffreddamento efficace. Gli azionamenti AKD hanno dato prova di una buona dispersione delle perdite termiche al di fuori dell’alloggiamento compatto e, inoltre, di un’elevata densità di potenza. Il fatto che l’impianto di climatizzazione non sia necessario rappresenta un indubbio vantaggio. Anche i servomotori sincroni della serie AKM non si surriscaldano.
La collaborazione con Kollmorgen ha portato anche a innalzare il rendimento dell’impianto: poiché in un gruppo multiasse di sistemi a portale alcuni azionamenti accelerano, mentre altri frenano, è possibile sfruttare efficacemente l’energia rigenerativa con un circuito intermedio a corrente continua. In questo modo si riducono le perdite e l’energia di frenata non dev’essere riscaldata mediante resistenze, il che comporterebbe un aumento del calore immesso nella macchina.
Per il gestore, inoltre, il buon comportamento termico consente di migliorare la resa grazie a costi operativi ridotti, maggiori intervalli di manutenzione e migliori indici MTBF dovuti alle minori probabilità di guasto.
Concludiamo con il servizio post-vendita, predisposto da Zinser in collaborazione con Kollmorgen. I pezzi di ricambio per gli oltre 4.000 centri di lavorazione presenti in tutto il mondo sono facilmente reperibili anche a dieci anni dalla messa in servizio, il che permette di assicurare tempi di consegna molto brevi. Questo requisito è associato a un elevato grado di standardizzazione, necessario per eseguire diverse operazioni con un tipo di motore o drive in un’unica progettazione. La concomitanza di una varianza ridotta e un dimensionamento il più preciso possibile degli azionamenti ha certamente aumentato le esigenze in fase di progettazione.

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