Storie di clienti LASERTEC ADDITIVE MANUFACTURING Automazione Automotive Excellence Aerospace Excellence

25.04.2023|NEHER GROUP

Utensili in PCD per applicazioni nella mobilità elettrica

Il GRUPPO NEHER, fondato nella cittadina tedesca di Ostrach nel 1990, impiega 110 dipendenti specializzati di lunga esperienza, che sviluppano e producono utensili speciali di alta qualità per la lavorazione del metallo e del legno, nonché stampi, calibri e attrezzature. I suoi clienti provengono, tra gli altri, dai settori automotive, aerospace, meccanica generale e impiantistica.

Immagine cnc laser Changeover between different powders on the LASERTEC SLM model

Il passaggio da una polvere all’altra sui modelli LASERTEC SLM avviene in modo semplice e rapido grazie ai moduli di cambio rePLUG.

Un’attenzione particolare è attualmente rivolta alle applicazioni nel campo dell’elettromobilità, che sottopongono il team aziendale sfide sempre nuove. Da molti anni, il GRUPPO NEHER realizza i progetti più impegnativi con le innovative tecnologie di produzione di DMG MORI: dall’asportazione di truciolo più complessa alla produzione additiva su macchine LASERTEC SLM, al taglio di dischi su una LASERTEC 20 FineCutting fino alla lavorazione automatizzata dei taglienti degli utensili su macchine della serie LASERTEC PrecisionTool.

Immagine cnc laser - Gerd Neher, owner and managing director (right) and Tobias Niess, development NEHER GROUP

Gerd Neher, titolare e amministratore delegato (a destra) e Tobias Niess, sviluppo NEHER GROUP

La produzione additiva sulla LASERTEC 30 SLM offre un’assoluta libertà di progettazione – sia di canali di refrigerazione sagomati per una maggiore vita utile dell’utensile sia di strutture bioniche che assicurano un’elevata rigidità e un comportamento ottimale alle vibrazioni. Inoltre, il risparmio di peso rispetto agli utensili tradizionali è compreso tra il 30 e il 70 %.

Gerd Neher, titolare e amministratore delegato (a destra) e Tobias Niess, sviluppo NEHER GROUP

Strumenti in PCD e CVD personalizzati per la mobilità elettrica

“La nostra competenza principale risiede nello sviluppo completo di utensili speciali ad alta complessità in PCD o CVD”, spiega Gerd Neher, nella seconda generazione alla guida del GRUPPO NEHER. Il diamante policristallino PCD è un materiale da taglio molto duro che garantisce una lunga vita utile agli utensili. “Se un cliente vuole produrre un componente specifico, noi realizziamo l’utensile ottimale proprio per questa precisa applicazione.” Un segmento in rapida crescita è quello degli utensili speciali per applicazioni di elettromobilità.

E-mobility: Tecnologia verde con nuove sfide per la progettazione degli utensili

La lavorazione di precisione di un corpo di statore, ovvero l’alloggiamento dentro il quale gira il rotore del motore elettrico, richiede utensili relativamente lunghi e quindi pesanti. “Per molte macchine utensili esistenti, così come vengono utilizzate nella maggior parte dei casi, il peso è troppo elevato per garantire una lavorazione precisa e a basse vibrazioni”, afferma, descrivendo la sfida, Tobias Niess, responsabile dello sviluppo degli utensili. Il peso può essere ridotto in due modi: “Utilizzando materiali più leggeri come il titanio, adottando nuovi approcci di progettazione e, soprattutto, con l’ausilio delle innovative tecnologie di produzione di DMG MORI.”

Immagine cnc laser - PCD and CVD precision tools

Il GRUPPO NEHER sviluppa e produce utensili di precisione PCD e CVD di alta qualità per applicazioni innovative in un’ampia gamma di settori, tra cui – e sempre più – nel campo dell’elettromobilità.

LASERTEC SLM: strutture bioniche nel letto di polvere

Una di queste tecnologie è la produzione additiva. Per la produzione dei corpi utensili, il GRUPPO NEHER utilizza la tecnologia del letto di polvere di DMG MORI: una LASERTEC 30 SLM e una LASERTEC 30 DUAL SLM “L’accumulo, strato per strato, avviene direttamente su una faccia precedentemente fresata”, spiega Tobias Niess. La produzione additiva consente una libertà assoluta nella progettazione. “Da un lato, possiamo integrare nell’utensile i canali di refrigerazione sagomati, che contribuiscono ad una maggiore vita utile dell’utensile stesso. Dall’altro, siamo in grado di realizzare all’interno degli utensili delle strutture bioniche, utilizzando il metodo degli elementi finiti FEM, per garantire la massima stabilità e un comportamento ottimale alle vibrazioni.” Rispetto agli utensili convenzionali, il risparmio di peso è compreso tra il 30 e il 70 percento.

LASERTEC PrecisionTool: lavorazione di precisione dei taglienti

Immagine cnc laser 5-axis LASERTEC PrecisionTool

Entrambe le macchine LASERTEC PrecisionTool a 5 assi consentono la produzione ad alta redditività di taglienti di 1µm, di arrotondamenti definiti di taglienti di 3, 6, 9, 12 o 15µm e di smussi negativi.

I segmenti di taglio degli utensili vengono prima ricavati da dischi in PCD o CVD e poi saldati. Per il taglio, il GRUPPO NEHER utilizza una LASERTEC 20 FineCutting di DMG MORI. “Il laser attraversa i dischi con spessore fino a 3,8mm”, spiega Tobias Niess. Gli utensili diamantati ricevono la “passata” finale sotto forma di finitura laser. È qui che entrano in gioco una LASERTEC 20 PrecisionTool e una LASERTEC 50 PrecisionTool di DMG MORI. Entrambe le macchine laser di precisione a 5 assi consentono la produzione ad alta redditività di taglienti di 1µm, di arrotondamenti definiti dei taglienti di 3, 6, 9, 12 o 15µm e di smussi negativi. Questo perché, grazie all’High Speed Mode 3.0, il laser lavora a una velocità fino a 3,0mm/min. Rispetto all’elettroerosione (EDM) questa tecnologia è fino al 210 percento più rapida e permette un risparmio di costi unitari pari al 56%. Inoltre, la lavorazione al laser aumenta la vita utile dell’utensile di un fattore 2,5.

Immagine cnc laser LASERTEC PrecisionTool

Le macchine LASERTEC PrecisionTool eseguono la lavorazione automatica durante i turni notturni non presidiati, ad esempio con un sistema di gestione PH 10 che movimenta 54 utensili HSK sulla LASERTEC 20 PrecisionTool.

Immagine cnc laser LASERTEC 20 PrecisionTool and LASERTEC 50 PrecisionTool

I taglienti in PCD e CVD ricevono la “passata” finale sotto forma di finitura laser su una LASERTEC 20 PrecisionTool e una LASERTEC 50 PrecisionTool di DMG MORI.

Software di facile utilizzo per la programmazione dei taglienti

Come soluzione di programmazione per la lavorazione dei taglienti, DMG MORI ha implementato lo standard industriale GTR, che consente l’importazione di progetti EDM e richiede solo una formazione minima per convertirli nella lavorazione laser. Le speciali funzioni software facilitano, inoltre, la programmazione di utensili rotanti e fissi, nonché di geometrie rompitruciolo e smussi negativi.

Turni non presidiati grazie alla lavorazione laser automatizzata

La lavorazione dei taglienti è resa ancora più redditizia dalle soluzioni di automazione installate da DMG MORI. Ad esempio, la LASERTEC 20 PrecisionTool è dotata di un sistema di movimentazione PH 10 che alloggia fino a 54 utensili HSK, mentre la LASERTEC 50 PrecisionTool è dotata di un’automazione in grado di cambiare utensili fino a 30kg di peso. “In questo modo, possiamo far lavorare entrambe le macchine senza operatore anche di notte e nei fine settimana”, aggiunge Tobias Niess.

Soluzioni ottimali per l’intera catena di processo

Per Gerd Neher, il portafoglio prodotti olistico di DMG MORI è un argomento importante per la collaborazione di lunga data: “L’esempio della produzione di utensili dimostra molto bene che abbiamo installato soluzioni di produzione innovative di DMG MORI lungo l’intera catena di processo.” La nuova DMU 200 Gantry dedicata alla produzione di stampi, la DMU 50 3rd Generation e il CLX 350 per l’officina di formazione danno ulteriore prova della solida collaborazione. E non è tutto: “In futuro vorremmo organizzare la nostra produzione senza supporto cartaceo – con il PLANNING & CONTROL di ISTOS”.