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Taglio laser fibra, Cy-Laser punta sull’alta dinamica

CY2D LM3015 è la macchina per il taglio laser fibra sviluppata dal costruttore vicentino Cy-Laser per rispondere alle esigenze delle aziende impegnate nelle produzioni di alti volumi. Da una struttura a portale di nuova concezione al sistema di marcatura galvanometrica tutto è ottimizzato per l’alta dinamica.

Partire da un foglio bianco per sviluppare una macchina significa avere la possibilità di condensare in un unico progetto tutto il know how maturato nel tempo, e di selezionare accuratamente tutte e sole le tecnologie utili a raggiungere gli obiettivi alla base del progetto. Con questo approccio è nata CY2D LM3015, la nuova macchina per il taglio laser fibra a marchio Cy-Laser. «Volevamo una macchina dalle alte prestazioni – esordisce Giovanni Barausse, responsabile commerciale di Cy-Laser – e quindi abbiamo identificato due elementi chiave attorno ai quali costruire tutto il progetto: la struttura gantry e i motori lineari. L’architettura a portale di per sé è garanzia di maggiore rigidezza, e permette di mantenere la precisione anche alle elevate accelerazioni degli assi garantite dall’utilizzo dei motori lineari. Inoltre la struttura, generosamente dimensionata come dimostrano le 14 t di peso, è caratterizzata dalla presenza di banchi integrati. Questi ultimi consentono di abbassare il baricentro per incrementare ulteriormente le prestazioni dinamiche, e sono dotati di cassette per l’aspirazione lungo tutta la lunghezza della macchina e di settori che si attivano e disattivano in base alla posizione della testa nel campo di lavoro».

Evoluzione costante

La solida e robusta struttura a portale è interamente progettata e realizzata all’interno di Cy-Laser, al pari di tutti gli elementi della macchina che possono rappresentare un valore aggiunto. Ne sono un chiaro esempio le teste EVO III ed EVO V HP (da abbinare a sorgenti con potenze rispettivamente inferiori e superiori a 8 kW) che possono essere installate su questo impianto, e che rappresentano il risultato di 16 anni di attività di ricerca e sviluppo. «La testa è uno dei componenti chiave delle macchine di taglio laser – sottolinea Barausse – e in linea con la nostra filosofia aziendale la sviluppiamo e realizziamo al nostro interno sin dal 2005. Quella che oggi proponiamo come EVO III rappresenta un prodotto maturo, consolidato e apprezzato dal mercato grazie a continui miglioramenti sotto molteplici aspetti a partire dal design. Questa testa infatti riesce ad abbinare leggerezza e rigidità strutturale per una produzione precisa anche con dinamiche spinte, caratteristiche che la allineano con le linee guida del progetto della CY2D LM3015. Sulla EVO III sono presenti anche una serie di optional di processo, tra i quali il cambio ugelli automatico, il sistema di controllo automatico delle riflessioni, il particolare sistema di raffreddamento della testa e il sistema di controllo capacitivo dell’altezza di taglio. Da sottolineare anche il dispositivo magnetico di sicurezza per il distacco della testa in caso di collisioni. Quando si verifica un impatto ad alta energia, infatti, un sistema costituito da 4 magneti permanenti consente il distacco della torcia dalla testa. Il risultato è che, oltre a ridurre l’entità dei danni che possono coinvolgere la testa o altre parti della macchina, questo sistema consente all’operatore un facile ripristino della torcia, che può essere riposizionata e allineata facilmente, senza la necessità di intervento da parte di un nostro tecnico, consentendo così un rapido riavvio della produzione. Infine, esiste anche una versione EVO III per il taglio Bevel».

Programmi ad hoc

Struttura, azionamenti e testa sono tre fattori che incidono sia sulle prestazioni dinamiche della CY2D LM3015 sia sulla qualità del taglio. Per incrementare ulteriormente quest’ultimo aspetto, Cy-Laser ha sviluppato anche due strategie di taglio particolarmente adatte per il taglio dell’acciaio inox. Nel dettaglio, Vortex è un particolare processo che permette di migliorare la qualità di taglio dell’acciaio inox sopra i 10 mm. Tale soluzione consente di sfruttare al massimo le potenzialità della tecnologia laser in fibra, grazie alla modulazione di frequenza del laser e alla gestione del flusso del gas all’interno del solco di taglio. Tra i principali vantaggi derivanti dall’adozione del processo Vortex figurano la ridotta rugosità nel bordo del pezzo, con la produzione di una bava molto sottile rimuovibile manualmente e che facilita anche l’estrazione dei pezzi dallo scheletro della lamiera. Si ha inoltre un ridotto consumo di gas rispetto alla linea tecnologica standard, un minore apporto di calore nel pezzo e la possibilità di eseguire geometrie più complesse con fori di diametro più piccolo rispetto allo standard. Il tutto a fronte di una riduzione della velocità di taglio di circa il 20%. È quindi l’utilizzatore finale a scegliere di volta in volta in base alle proprie esigenze se utilizzare Vortex o il processo tradizionale. Vega invece è un particolare processo che permette di ottenere una finitura ottimale e soprattutto la ripetibilità della qualità di taglio, in particolare su materiali che presentano caratteristiche variabili. Rende inoltre possibile la programmazione della dimensione dello spot laser senza la necessità di variazione delle ottiche all’interno della testa, poiché questo processo modifica la densità di energia del fascio laser. Una modifica che non richiede specifiche competenze, poiché sono presenti varie impostazioni con parametri predefiniti, e quindi per l’operatore è possibile attivare Vega con un semplice comando. La modulazione del diametro e della forma del fascio laser consentono dunque un incremento della qualità del taglio per ogni materiale, perfetto per saldatura e taglio remoto. Molto apprezzata dal mercato anche la sostanziale diminuzione della rugosità di taglio sull’acciaio inox e sull’acciaio al carbonio. Vega consente alle aziende di sfruttare la stessa potenza per tagliare spessori superiori rispetto a quanto permesso da processi standard, e offre la possibilità di tagliare anche materiali alto resistenziali.

L’interfaccia intuitiva (che rende semplice l’utilizzo della CY2D LM3015) e la marcatura (operazione più che mai presente nell’ottica della tracciabilità totale della produzione).

Marcatura e automazione

Una interessante dotazione di serie che equipaggia la CY2D LM3015 è CY-Fast Mark, la testa galvanometrica per realizzare rapidamente la marcatura dei pezzi. «Normalmente le operazioni di marcatura dei pezzi eseguite con il tradizionale sistema laser sono piuttosto lente – commenta Barausse – e quindi impegnano una macchina dalle elevate prestazioni con operazioni poco adatte a questa tipologia di impianto. La decisione di equipaggiare CY2D LM3015 con una sorgente dedicata e una testa laser specifica per l’attività di marcatura, installandola sullo stesso asse della testa principale, permette una riduzione del 40% circa del tempo necessario per questa operazione. Oggi, in un’epoca in cui ogni singolo pezzo prodotto deve essere marcato per garantirne la tracciabilità lungo l’intera filiera produttiva, avere la possibilità di eseguire rapidamente una marcatura di elevata qualità risulta vincente, soprattutto per le realtà che trattano altissimi volumi di produzione». Altro tema di grande attualità è rappresentato dall’automazione, per la quale Cy-Laser propone un’offerta composta da tre famiglie di prodotto. «Con Compact Server Side rispondiamo alle richieste di un’automazione compatta – spiega Barausse – permettendo di caricare le lamiere frontalmente e in totale autonomia. Questa soluzione di automazione è dotata di ventose che traslano la lamiera dal banco all’interno della macchina laser, con una serie di sistemi che verificano il prelievo di un solo foglio dall’intero pacco di lamiere. Funzionamento analogo per Compact Server Long, che grazie a un differente layout e alla possibilità di spostare la struttura dell’automazione dal banco della macchina permette di caricare le lamiere lateralmente, facilitando il carico di fogli di elevato spessore e dal peso importante. Un gradino sopra troviamo Compact Store, un sistema con una (o all’occorrenza più di una) torre di carico per estendere al massimo l’autonomia di funzionamento della CY2D LM3015 in non presidiato. La torre può essere personalizzata stabilendo la quantità di cassetti disponibili, e può essere programmata indicando la posizione e la sequenza dei cassetti da utilizzare per un determinato lotto. Inoltre, a inizio processo, è possibile stabilire quanti e quali cassetti fungono da carico e quanti da scarico della macchina».

1 – Partire da un foglio bianco

Nel progetto di ogni macchina per il taglio laser sono presenti alcune peculiarità che identificano in modo univoco la filosofia di un costruttore, e che possono essere ritrovate nelle diverse famiglie di prodotto all’insegna della continuità e dell’affidabilità del progetto di base. Ogni tanto però i costruttori devono rompere gli schemi, sviluppando un nuovo concetto di macchina per ampliare la propria offerta e per intercettare le esigenze di clienti che non possono essere soddisfatte attraverso soluzioni tecniche che rappresentano il marchio di fabbrica di un determinato brand. In quest’ottica s’inserisce CY2D LM3015, la più recente macchina per il taglio laser fibra sviluppata da Cy-Laser, che abbandona la tradizionale struttura ad aeroplano per abbracciare l’architettura gantry. La struttura ad aeroplano, sviluppata da oltre 16 anni e che continuerà a essere migliorata per equipaggiare la maggior parte delle soluzioni che compongono il portafoglio della realtà di Schio (VI), presenta infatti molteplici vantaggi, soprattutto in termini di precisione e accessibilità alla zona di lavoro, ma cede il passo all’architettura gantry quando si parla di spingere al massimo le prestazioni dinamiche della macchina. La maggiore rigidezza della soluzione a portale, infatti, consente di movimentare gli assi e la testa con accelerazioni superiori mantenendo comunque una buona precisione, e la decisione di equipaggiare la CY2D LM3015 con motori lineari (da qui la sigla LM) esalta ulteriormente questo aspetto. Stiamo parlando dunque di una macchina in cui ogni dettaglio è stato pensato per garantire le massime prestazioni dinamiche e rispondere alle richieste di una clientela che fa dell’alta produzione il proprio stile di vita.

2 – La macchina di taglio laser fibra

Qui sotto la nuova CY2D LM3015 pensata per l’alta produzione.

3 – Per l’alta produzione

Considerando l’idea alla base del progetto della CY2D LM3015, risulta facile capire come il cliente ideale per questa macchina sia rappresentato dall’azienda che lavora importanti volumi con spessori della lamiera medio-sottili. Al netto di questa considerazione però è giusto sottolineare come i diversi livelli di automazione che completano l’impianto lo rendano anche flessibile, e quindi facilmente adattabile alle diverse situazioni applicative. «La macchina stand alone, senza automazione, si inserisce perfettamente nei reparti produttivi con buoni volumi di produzione e che lavorano su un turno solo – precisa Barausse –  perché grazie alle sue elevate prestazioni si dimostra reattiva nell’evadere ordini urgenti senza rallentare il flusso produttivo giornaliero. Abbinando il sistema Compact Server Side si offre alla macchina la possibilità di lavorare in non presidiato, garantendo la continuità di funzionamento dell’impianto anche su più turni. Stessa garanzia per il Compact Server Long, che in aggiunta grazie a una struttura spostabile permette di caricare anche lamiere più pesanti e movimentate con carroponte, adattandosi così alle realtà che devono lavorare spessori sia sottili sia più importanti. Per le aziende più strutturate che lavorano altissimi volumi su tre turni invece la soluzione ideale è il Compact Store, che con una o più torri di carico può garantire una costante alimentazione della lamiera da lavorare». Con differenti proposte di automazione, CY2D LM3015 si adatta dunque alle diverse necessità produttive, alle differenti possibilità di investimento e ovviamente anche allo spazio a terra di cui può disporre un’azienda.

Alcuni esempi di lavorazioni e materiali che possono essere tagliati con CY2D LM3015: ferro da 20 mm (A), Ferro da 15 mm (B), alluminio da 20 mm (C), inox da 6 mm (D), ottone da 3 mm (E)

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4 – Reattivi nella risposta

Oggi più che mai l’acquisto di una tecnologia non adatta alle reali esigenze è un evento da evitare. In quest’ottica il primo passo consiste nell’individuare la soluzione di cui si ha realmente bisogno all’interno di un’offerta tecnologica sempre più ampia. «Tutto parte dal dialogo con il cliente in fase di definizione del progetto per individuare obiettivi e aspetti chiave – conclude Barausse – soprattutto quando si parla di macchine speciali. A questo scopo abbiamo creato un’azienda chiamata Cy-Laser Engineering che si occupa proprio della definizione dei progetti e in particolare dello sviluppo di soluzioni pensate ad hoc per specifiche applicazioni. A tale azienda sono affidate anche le attività di ricerca e sviluppo e service post vendita, che spaziano dalla richiesta di consigli su come migliorare le prestazioni della macchina a necessità di interventi da remoto su determinati parametri. Grazie all’affidabilità delle nostre macchine e ai sistemi digitali in ottica 4.0, la richiesta di interventi del personale Cy-Laser direttamente presso la sede del cliente è ormai ridotta al minimo». A ogni modo, per garantire comunque la possibilità di interventi “di persona” più tempestivi, Cy-Laser si è strutturata con due distaccamenti del reparto service situati in zone strategiche per l’azienda vicentina. Il primo distaccamento è a Milano, dove operano due tecnici dedicati al service, mentre il secondo si trova in Sicilia, ed è affidato anch’esso a un tecnico che in caso di richiesta di intervento in una zona così lontana dell’headquarter di Schio assicura comunque una risposta in tempi ridotti.

 

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