HF1000XL: la pressa idraulica con corsa XL

Nelle linee di forgiatura dedicate a componenti lunghi, la gestione di corse importanti e carichi elevati rappresenta spesso un limite in termini di produttività e precisione. In questo scenario si inserisce la pressa idraulica HF1000XL di Ficep, progettata per la produzione di tiranti, semiassi, componenti cavi come i tool joint petroliferi oppure per la realizzazione di prodotti ottenuti tramite processi di estrusione diretta e inversa.

Dal punto di vista tecnico, HF1000XL offre una forza massima di 10.000 kN, una luce verticale di 3.100 mm e una corsa della slitta di 1.500 mm. La struttura in carpenteria elettrosaldata, realizzata con saldature a piena penetrazione e sottoposta a trattamento di distensione, garantisce elevata rigidità e stabilità anche sotto carichi intensi. Questo si traduce in precisione operativa anche nelle lavorazioni fuori centro, poiché l’elevata forza unita alla presenza di un pistone da 630 mm di diametro circa e di una tavola da 1.500×1.500 mm apre alla possibilità di lavorare più forme sulla stessa base. Nella parte alta della macchina, infatti, è possibile aggiungere un sistema portastampi mobile dove possono essere ricavate due o tre cavità per completare un processo composto da più fasi senza dover spostare il pezzo.

Sia il pistone sia il cilindro sono ottenuti partendo da forgiati di elevata qualità. In particolare il cilindro di potenza a doppio effetto presenta un mantello forgiato e flangiato alle estremità. La superficie interna è rettificata e lappata per migliorare la precisione e la scorrevolezza del movimento del pistone, oltre a garantire una maggiore tenuta delle guarnizioni. Anche il pistone è ottenuto da un pezzo unico forgiato e temprato a induzione per migliorare la resistenza a usura.

HF1000XL: corsa lunga e alta dinamica

Il cilindro a doppio effetto permette prestazioni dinamiche interessanti considerando la taglia dell’impianto: si parla infatti di velocità di rapido fino a 600 mm/s, per un’apertura e una chiusura dello stampo molto rapide nonostante l’importante luce verticale. Durante la discesa, le valvole di riempimento veloce seguono la caduta della mazza per gravità, garantendo una portata di 10.000 litri di olio al minuto che passano dal serbatoio al cilindro.

Nel momento in cui la mazza raggiunge la distanza predefinita dal pezzo, la caduta viene frenata e si attiva un gruppo di cinque pompe, azionate da motori asincroni da 160 kW (per un totale di 800 kW installati), che alimentano il cilindro con una portata di 1.500 l/min a 320 bar, così da ottenere una velocità di lavoro di 80 mm/s ed una forza di 1.000 tonnellate. Anche la fase di risalita è affidata alle pompe che spingono la mazza alla massima velocità di rapido per massimizzare l’efficienza di processo.

Le prestazioni della HF1000XL sono assicurate da un impianto idraulico composto dalla centralina idraulica posizionata sulla testa della pressa, da un serbatoio da circa 6.000 litri di capacità e da un sistema di controllo della qualità e della pulizia dell’olio. Quest’ultimo è mantenuto continuamente in circolo per raffreddarlo e filtrarlo, mentre un sensore ne monitora costantemente il livello di pulizia in termini di dimensioni delle particelle disperse (NAS 6).

Controllo totale del ciclo

Tutta la componentistica è a marchio Bosch Rexroth, dalle pompe a pistoni assiali a cilindrata variabile alle valvole proporzionali con regolatore assi integrato ed elementi logici con monitoraggio elettrico. Sia la pompa, che può essere abbinata al sistema di regolazione elettroidraulica, sia la valvola proporzionale, con funzione di retroazione della posizione interna del pistone, consentono un controllo totale dei parametri di processo. Integrando questi elementi ai trasduttori di pressione del cilindro e di posizione della mazza, è possibile gestire il processo in funzione del parametro strategico per una specifica lavorazione: la posizione, il carico applicato, la velocità della deformazione o la potenza.

Nei cicli di deformazione con controllo di posizione si impone quindi alla mazza il raggiungimento di una determinata posizione come punto morto inferiore, che consente la ripetibilità del processo a prescindere dal comportamento del materiale. Con i cicli di deformazione a forza costante si applica un determinato carico e lo si mantiene finché la deformazione del materiale non si stabilizza e il pezzo non recupera la geometria predefinita. I cicli con velocità di deformazione controllata, che può essere costante o variabile, sono molto utili nel caso di forgiatura dell’alluminio o del titanio che necessitano di velocità ben definite per ottenere un pezzo conforme alle specifiche richieste. Infine, i cicli a potenza costante sono caratterizzati da una velocità di deformazione si adatta al carico. Quando la forza applicata aumenta, il materiale si deforma più lentamente per non strapparsi, mentre al diminuire del carico la velocità aumenta per ridurre il tempo ciclo.

Sicurezza totale sulla HF1000XL

Per preservare operatore e pressa da danni accidentali, sulla pressa HF1000XL di Ficep sono previsti una serie di sistemi di sicurezza a partire dal blocco anticaduta della mazza. Si tratta di un blocco montato direttamente sul cilindro e collegato alla camera anulare inferiore, controllato dal PLC attraverso il segnale di elementi logici dedicati. Altro elemento di sicurezza è rappresentato dal sistema SITEMA, con dispositivi a cuneo che intervengono quando il sistema idraulico presenta un’anomalia e bloccano meccanicamente la mazza. SITEMA viene utilizzato anche durante un fermo macchina prolungato, come nel caso di operazioni di cambio stampi.

Completano il sistema di sicurezza le barriere fotoelettriche per l’arresto della mazza in caso di intrusioni nell’area di lavoro. L’accesso alla zona pericolosa è interdetto mediante ripari mobili interbloccati, mentre il dispositivo di comando a due mani permette all’operatore di azionare la pressa mantenendosi a distanza di sicurezza. Dal punto di vista elettrico e software, sono stati adottati tutti gli accorgimenti richiesti dalle normative applicabili in termini di sicurezza, utilizzando il protocollo di comunicazione (PROFISAFE) e i blocchi software certificati (Safety Press).

Leggi l’articolo completo sul fascicolo di Tecnologie Meccaniche per approfondire tutte le caratteristiche della nuova pressa HF1000XL di Ficep.