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Technology Excellence
19.09.2017|EMO 2017 - DMG MORI Technology Excellence: Aerospace

Technology Excellence per il raddoppiamento del fatturato

Grazie al suo coinvolgimento immediato nei progetti dei clienti, DMG MORI sviluppa soluzioni produttive ottimali per il settore aerospaziale.

  • Oltre 20 anni di esperienza tecnologica per tutte le applicazioni e i materiali dell’industria aerospaziale - dalla consulenza alla soluzione chiavi in mano
  • 20 anni di tecnologia di fresatura e tornitura Numero uno per casing e rotatives
  • Integrazioni della tecnologia: rettifica e ULTRASONIC
  • NOVITÀ: DMU 200 Gantry e DMU 340 Gantry con accelerazione fino a 0,5 g
  • Mandrini torqueMASTER fino a 1.000 Nm per la lavorazione ad asportazione truciolo di componenti in titanio
  • Aerospace speedMASTER da 30.000 e 79 kW con volume di truciolatura dell’alluminio fino a 8 l/min
  • ADDITIVE MANUFACTURING: sinterizzazione laser con riporto di materiale con LASERTEC 3D  ibrida / LASERTEC 3D e fusione laser selettiva nel letto di polvere con LASERTEC SLM
  • Misurazione in-process e monitoraggio del processo
  • Incremento delle possibilità di lavorazione con i cicli tecnologici DMG MORI

Con un incremento medio di oltre il sette percento, l’industria aerospaziale rappresenta uno dei principali mercati globali in crescita. DMG MORI sostiene OEM e fornitori con processi produttivi efficienti, partecipando così all’eccezionale espansione del settore aerospace. Per soddisfare i requisiti elevati di utenti ambiziosi, DMG MORI concentra tutte le sue competenze nel DMG MORI Aerospace Excellence Center. Lì il produttore di macchine utensili offre ai suoi clienti molto più delle sue straordinarie macchine high-tech e prestazioni d’avanguardia in fatto di tecnologie di produzione. Gli esperti di DMG MORI vengono sempre coinvolti nei progetti futuri dei clienti già dalle prime fasi di sviluppo, il che si traduce in processi produttivi ottimali e soluzioni complete “chiavi in mano”.

“Quando si tratta di lavorazione ad asportazione truciolo per il settore aerospaziale, occupiamo senza dubbio una posizione di leadership, con un fatturato di svariate centinaia di milioni di euro. Il nostro obiettivo consiste nel raddoppiare questo valore negli anni a venire”, dichiara con lungimiranza Michael Kirbach, Direttore del DMG MORI Aerospace Excellence Center. Solo nel 2016, per il settore aerospaziale DMG MORI ha venduto circa 450 macchine in 25 paesi. In tal senso, il coinvolgimento immediato degli esperti nei progetti dei clienti è un presupposto essenziale per lo sviluppo di soluzioni produttive all’avanguardia.

In questo settore orientato al futuro, un esempio su tutti è la produzione additiva di materiali metallici che, nell’industria aerospaziale, è già posizionata sulla corsia di sorpasso. Con la sua tecnica di sinterizzazione laser con iniettore di polveri, dal 2013 DMG MORI propone un’esclusiva soluzione ibrida con truciolatura integrata e, da quest’anno, anche la fusione selettiva nel letto di polvere, già applicata come processo da molti produttori di componenti “volanti”. “Siamo fra i pochi in grado di offrire contemporaneamente due processi alternativi, ciascuno indicato per uno specifico gruppo di componenti. D’ora in avanti, potremo affermarci in questo settore come fornitori full-line con un know-how esaustivo”, osserva Michael Kirbach. La produzione additiva implica una conoscenza approfondita delle tecnologie necessarie a realizzare in modo industrializzato e riproducibile componenti altamente complessi con la massima sicurezza di processo. “L’Additive Manufacturing, inoltre, ha bisogno di una catena di processo digitale – dall’idea alla misurazione finale del pezzo.”

Partner d’eccellenza per tutte le dimensioni pezzo e i materiali

“Nel DMG MORI Aerospace Excellence Center accompagniamo i nostri clienti dall’analisi di fattibilità a considerazioni di carattere economico, dall’installazione della macchina e di una tecnologia applicativa personalizzata, a un’assistenza post-vendita completa”, spiega Michael Kirbach nel descrivere la gamma di servizi erogati. In tutto questo, dalla prima richiesta all’accettazione finale del progetto da parte del cliente possono passare anche due anni o talvolta addirittura tre. “Ovviamente le nostre promesse di prestazioni hanno la stessa valenza per l’intero portafoglio DMG MORI e per tutti i settori applicativi, a partire da torni e fresatrici, passando per l’integrazione delle tecnologie, fino ai processi ULTRASONIC, LASERTEC e ADDITIVE MANUFACTURING”.

Gli obiettivi di crescita ambiziosi di DMG MORI hanno bisogno di un mercato dinamico. E in effetti il traffico aereo ha registrato un vero e proprio boom e con esso anche la vendita di velivoli, tanto che le maggiori case produttrici, Airbus e Boeing, contano di aumentare di oltre il doppio le proprie flotte entro il 2036. Un grande aereo di linea è composto da più di tre milioni di elementi. Di conseguenza, per soddisfare una domanda crescente, anche le capacità vanno notevolmente ampliate. Rispetto alla concorrenza, DMG MORI offre soluzioni produttive capaci di realizzare la maggior parte degli svariati componenti necessari.

Del lavoro del DMG MORI Aerospace Excellence Center l’azienda di macchine utensili gode anche a livello tecnologico, come spiega Michael Kirbach: “Coinvolgendo molto presto i nostri esperti nei progetti dei clienti, riusciamo a maturare importanti esperienze e a sviluppare un know-how esaustivo. Grazie al costante dialogo con i costruttori negli stabilimenti produttivi di DMG MORI, tutto quello che impariamo confluisce direttamente nella realizzazione di nuove macchine e componenti, come ad esempio soluzioni specifiche per lavorare in modo efficiente i materiali impiegati nell’industria aerospaziale. Un modus operandi che seguiamo con coerenza da più di 20 anni.”


Fattore decisivo: i componenti leggeri

Gli aerei sono sempre più leggeri ed efficienti, soprattutto grazie all’utilizzo di nuovi materiali, che garantiscono a loro volta la massima libertà di progettazione dei componenti. Gli elementi strutturali degli aeromobili contribuiscono in modo sostanziale alla massa totale ed è per questo che, oltre all’alluminio, si impiegano sempre più spesso le plastiche rinforzate con fibre di carbonio e il titanio. Riducendo lo spessore del materiale e aumentando al contempo la stabilità, è possibile ottenere geometrie avanzate, come ad esempio componenti sempre più sottili. Questo vale anche per i propulsori, dove il titanio, e soprattutto le leghe di nichel sempre più resistenti al calore, svolgono un ruolo preponderante.

La sola scelta dei materiali dimostra l’importanza di soluzioni produttive concepite ad hoc per l’applicazione finale”, precisa Michael Kirbach parlando di componenti leggeri. Nella lavorazione dell’alluminio, la sfida principale risiede nella quantità di trucioli prodotti, considerando che spesso viene asportato anche il 90% del materiale grezzo. Nel caso del titanio, invece, la produzione dei componenti richiede concetti macchina specifici per la truciolatura pesante. “Proprio in fatto di materiali, i nostri clienti possono attingere a un’ampia gamma di macchine e tecnologie. I centri di lavoro orizzontali a elevata dinamica, le nuove macchine Gantry per i componenti in alluminio e fibra di carbonio e di vetro o ancora i modelli duoBLOCK per la fresatura a elevate prestazioni del titanio appartengono al portafoglio di macchine di fresatura/tornitura o tornitura/fresatura per la lavorazione a 5 assi di pezzi a simmetria circolare con pochi serraggi, come i componenti dei propulsori.” Non esistono pezzi per cui DMG MORI non sia in grado di offrire la giusta soluzione tecnologica.

Aerospace speedMASTER 30.000

DMC 80 H linear
L’ottima caduta dei trucioli fa dei centri di lavorazione orizzontale, come nel caso di DMC 80 H linear di DMG la soluzione ideale in caso di elevati volumi di truciolatura nella lavorazione dell’alluminio.

Determinanti per la lavorazione dell’alluminio sono fattori come velocità, accelerazione e strappo. La serie DMC H linear per la lavorazione orizzontale presenta un’elevata inclinazione delle coperture interne e un basamento dotato di apertura inferiore, che consente la caduta diretta dei trucioli. Inoltre, il sistema di raffreddamento ad alta pressione e apposite strategie di lavorazione garantiscono un’elevata sicurezza di processo, una vita utile prolungata dell’utensile e un’efficace rimozione del calore, oltre a un’eccellente qualità delle superfici lavorate. Michael Kirbach sintetizza: “In poche parole, offriamo un pacchetto completo ideale per la lavorazione di componenti strutturali in alluminio: azionamenti lineari a elevata dinamica con accelerazione di 1 g per le geometrie più complesse, una tavola rotobasculante e il mandrino di nuova concezione Aerospace speedMASTER 30.000 per un volume di truciolatura dell’alluminio fino a 8 l/min.”

La serie Gantry cresce

DMU 200 Gantry
La DMU 200 Gantry di DMG coniuga con straordinaria abilità la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni con un’imbattibile dinamica

Per la lavorazione dinamica di pezzi di grandi dimensioni, DMG MORI ha sviluppato la
serie Gantry. La DMU 200 Gantry coniuga con straordinaria abilità la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni con un’imbattibile dinamica su pesi fino a 10.000 kg e un’accelerazione di 0,5 g, mentre la DMU 600 G linear offre una zona lavoro di 6.000 x 4.500 x 2.000 mm ed è quindi predestinata ai grandi componenti integrati. Infine, con la sua zona lavoro di 3.400 × 2.800 × 1.250, la nuova DMU 340 Gantry si colloca fra le altre due varianti, pur essendo ampliabile a 6.000 mm nell’asse X e a 1.500 mm nell’asse Z.


Fresatura efficiente con la tecnologia ULTRASONIC

La struttura fibrosa e la difficile lavorabilità dei materiali rinforzati con fibre di carbonio rappresenta una sfida per tutti i processi di truciolatura convenzionali. È proprio qui che entrano in gioco le fresatrici con tecnologia ULTRASONIC. Grazie all’oscillazione aggiuntiva dell’utensile fino a 10 µm e da 20 a 50 kHz, è possibile incrementare la velocità di taglio con il minimo influsso termico. Al contempo le fibre vengono divise meglio, il che, in ultima analisi, riduce il rischio di rottura e delaminazione, prevenendo anche la formazione di taglienti di riporto sull’utensile causati dalla polvere collosa della fibra di carbonio.

Concetti macchina stabili per la lavorazione del titanio

DMC 80 FD duoBLOCK
Degna rappresentante della serie duoBLOCK, la DMC 80 FD duoBLOCK con cambio pallet convince per la sua imbattibile produttività nella lavorazione completa di fresatura/tornitura e, su richiesta, anche con l’integrazione tecnologica del processo di rettifica.

La lavorazione del titanio impone la massima stabilità e prestazioni d’eccellenza. Per la produzione di componenti complessi in titanio, come ad esempio gli elementi dei carrelli degli aerei, DMG MORI punta tutto sui suoi centri di lavoro duoBLOCK sinonimo di efficiente fresatura a 5 assi. “Da più di 18 anni questo concetto trova ampia applicazione presso i nostri clienti dell’industria aerospaziale per la truciolatura di materiali di difficile lavorabilità e viene costantemente sviluppato per rispondere a requisiti sempre più elevati”, sottolinea Michael Kirbach facendo riferimento alla pluriennale esperienza di DMG MORI. “Questi modelli, oggi alla quarta generazione, sono considerati dai clienti un punto di riferimento, il che ci rende particolarmente orgogliosi in veste di produttori di macchine utensili.” Dalla DMU 60 P duoBLOCK alla DMU 160 P duoBLOCK, la serie permette di realizzare pezzi delle più svariate dimensioni. Le corse vanno da 600 × 700 × 600 mm a 1.600 × 1.600 × 1.100 mm. Inoltre, le varianti DMC U con cambio pallet consentono di aumentare la produttività, massimizzando la vita utile del mandrino.

Nel concetto duoBLOCK, le prestazioni di truciolatura si sposano con un’elevata precisione e dinamica creando un quadro complessivo pressoché unico. La stabilità di queste macchine si deve anche al sistema di raffreddamento completo, sinonimo di massima precisione a lungo termine, in linea con i requisiti elevati dell’industria aerospaziale. A garantire prestazioni perfette sono i mandrini disponibili: sia l’elettromandrino powerMASTER 1000 da 1.000 Nm e 77 kW che il 5X torqueMASTER® con 1.800 Nm e 52 kW soddisfano alla perfezione le richieste del settore aerospace.

Feature opzionale dei modelli duoBLOCK è il pacchetto per la truciolatura pesante, composto da pattini ammortizzanti per l’asse Y, un serraggio idraulico della tavola circolare CN e – unitamente al controllo Siemens – l’ATC per la truciolatura pesante, uno speciale ciclo tecnologico DMG MORI concepito appositamente per questa applicazione. Insieme, tutte queste caratteristiche garantiscono un aumento del 50 % delle prestazioni di truciolatura anche di materiali difficili da lavorare, a fronte di una minore usura degli utensili e di una migliore qualità delle superfici.

Lavorazione completa nell’industria dei propulsori

“L’integrazione tecnologica delle nostre macchine di fresatura/tornitura o tornitura/fresatura apre nuove porte alla lavorazione completa con stabilità di processo di componenti di propulsori a simmetria circolare in leghe di titanio o nichel”, aggiunge Michael Kirbach. Già da 18 anni, i principali produttori di propulsori, come GE Aviation, Rolls-Royce, Pratt & Whitney o MTU Aero Engines, utilizzano con successo le macchine FD delle serie monoBLOCK e duoBLOCK e i modelli a portale per fresare e tornire pezzi in pochi serraggi.

D’ora in avanti, grazie alle ulteriori integrazioni tecnologiche, sarà possibile realizzare in modo ancora più produttivo componenti altamente precisi. Infatti, le macchine FDS consentono di utilizzare in modo automatico anche mole di rettifica con raffreddamento interno o esterno. Inoltre, speciali cicli tecnologici DMG MORI e il sensore di vibrazioni meccaniche facilitano l’utilizzo di queste tecnologie da parte dell’operatore. Non è tutto: appositi sistemi semplificano la misurazione in fase di processo e il monitoraggio integrato, dando vita a pezzi assolutamente perfetti.

Soprattutto per la produzione dei propulsori, fa notare Michael Kirbach, è sempre più frequente il ricorso a materiali estremamente difficili da lavorare, come i composti in fibra ceramica (CMC): “Abbiamo a che fare con questi materiali avanzati già da molti anni e per queste applicazioni DMG MORI propone le sue tecnologie LASERTEC e ULTRASONIC.” Anche qui, di importanza prioritaria sono il completamento e il miglioramento dei processi produttivi tradizionali. “Non basta lavorare meglio e più velocemente, bisogna aumentare anche la produttività, ad esempio applicando la tecnologia ULTRASONIC per lavorare con più efficienza e una maggiore sicurezza di processo anche materiali come i CMC.”

Digitalizzazione nel settore aerospaziale

La tendenza generale dell’industria aerospaziale è quella di connettere in modo completo macchine, prodotti e servizi in catene di processo digitali. DMG MORI promuove la digitalizzazione con il suo “Path of Digitization”, ovvero dotando tutte le macchine high-tech dell’interfaccia gestionale e operativa basata su app, CELOS. CELOS consente la completa gestione, documentazione e pianificazione degli ordini. Inoltre, le sue app, come il “CONDITION ANALYZER” o il “PERFORMANCE MONITOR”, offrono al cliente una panoramica dettagliata dei processi di lavorazione o dello stato macchina – ottimo punto di partenza per un costante miglioramento. Infine, CELOS funge sempre più spesso da interfaccia IoT e getta le basi per un’interazione intercompany attraverso le reti produttive del futuro.

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