ULTRASONIC: Innovativa lavorazione ad ultrasuoni per materiali duri e fragili
Tempi di lavorazione brevi, alta produttività e precisione per la produzione e la lavorazione ad ultrasuoni di materiali duri e fragili (materiali avanzati), come ceramica, vetro, corindone, carburo e materiali fibrorinforzati (compositi): tutto ciò ora è possibile con la rettifica, la fresatrice e la foratura assistita da ultrasuoni delle macchine della serie ULTRASONIC di DMG MORI.
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Lavorazione ULTRASONIC: Vantaggi della tecnologia Ultrasonic
La sovrapposizione di una vibrazione longitudinale ad ultrasuoni all’utensile rotante riduce le forze di processo fino al 50% durante la lavorazione. A seconda dei requisiti, ciò potrebbe consentire di aumentare le velocità di avanzamento, migliorare la qualità della superficie, ridurre al minimo l’usura dell’utensile e, di conseguenza, realizzare la produzione di materiali di alta precisione. Le cricche microscopiche all’interno del materiale (chiamate anche SSD o danni sub-superficiali) sono ridotte al minimo, il che riduce significativamente il tempo necessario per i successivi processi di lucidatura.
Tutte queste proprietà rendono la tecnologia a ultrasuoni un metodo altamente produttivo e affidabile, particolarmente adatto alla produzione di componenti nell’industria dell’ottica e dei semiconduttori. Che si tratti della rettifica a 5 assi di ceramiche, della foratura del vetro, dell’inserimento di microfori nei pezzi o di una combinazione di tutti questi elementi, la serie ULTRASONIC ha la macchina giusta per ogni applicazione.
- Ideale per la lavorazione di geometrie complesse di componenti in materiali avanzati duri e fragili come la ceramica, il vetro, il corindone, il carburo e persino i compositi.
- Fino al 50% di riduzione delle forze di processo grazie a ULTRASONIC
- Fino al 40% in meno di danni in profondità
- Incremento, fino al triplo, della produttività
- Possibilità di finiture superficiali di Ra ≤ 0,1 µm
- L'integrazione tramite interfaccia HSK consente di sfruttare appieno le funzioni convenzionali della macchina per la fresatura/tornitura.
- Configuazione flessibile
- Foratura ULTRASONIC
- Rettifica ULTRASONIC di ceramica, vetro con emulsione o olio
- ULTRASONIC 3rd Generation - Gestione di processo ottimale attraverso un controllo intelligente
- Riconoscimento e tracciamento automatico della frequenza ULTRASONIC complete (standard)
- Ottimizzazione individuale delle strategie di lavorazione attraverso il controllo dell'ampiezza (ciclo di programmazione ULTRASONIC) e la regolazione automatica dell'avanzamento (controllo dell'avanzamento ULTRASONIC) (opzione)
- Mandrino di attacco adattativo fino a max. 32.000 min-1
- Impiego di punte cave / elicoidali a partire da ø 0,1 mm
- Controllo automatico della forza di foratura (< 1 N)
- Adduzione refrigerante interna fino a 40 bar e monitoraggio preciso del flusso volumetrico (< 1ml)
- Espulsore automatico per carotaggi (per punte cave) per la prevenzione della rottura utensile
Panoramica delle macchine
Serie con la massima qualità nella lavorazione ad ultrasuoni
Con la serie ULTASONIC, DMG MORI ha creato una gamma di soluzioni innovative per la rettifica, la foratura, la fresatura e la fresatura-tornitura che, in combinazione con la lavorazione ad ultrasuoni, sono in grado di gestire anche i materiali più difficili. Gli utenti delle macchine DMG MORI beneficiano non soltanto di un’eccellente qualità dei componenti, ma soprattutto di una migliore affidabilità dei processi e di una maggiore durata.
ULTRASONIC Precision
Nella nuova serie ULTRASONIC Precision, DMG MORI combina la tecnologia ULTRASONIC con i punti di forza delle macchine utensili flessibili e ad alta precisione, rendendole il punto di riferimento per la lavorazione efficiente di materiali duri e fragili come ceramica, vetro e Zerodur. Le macchine della serie ULTRASONIC Precision rappresentano una generazione di macchine completamente rivista e ulteriormente sviluppata. Basi in ghisa ottimizzate con FEM, guide più larghe e una gestione della temperatura ottimizzata in modo olistico garantiscono la massima precisione della macchina e dei componenti per l'intero ciclo di vita delle macchine.
ULTRASONIC Universal
Le macchine ULTRASONIC Universal di DMG MORI sono modelli consolidati nel settore della lavorazione convenzionale, con tecnologia a ultrasuoni integrata. I modelli ULTRASONIC sono utilizzati in un'ampia varietà di settori industriali, dalla fresatura simultanea a 5 assi alla fresatura-tornitura con velocità della tavola fino a 1.200 min-1, fino alla lavorazione ad alta potenza con una coppia fino a 430 Nm. Per tutti i processi vale quanto segue: la lavorazione ad ultrasuoni trasforma ogni componente lavorato in un capolavoro. I centri di lavorazione ad ultrasuoni sono sinonimo di un'elevata varietà di lavorazioni, dalla lavorazione simultanea a 5 assi altamente dinamica alla lavorazione di fresatura-tornitura. È possibile realizzare grandi corse fino a 6.000 mm e un carico elevato del tavolo fino a 25 tonnellate, oltre a numerosi sistemi di automazione specializzati nei concetti di macchina per l'allestimento parallelo al tempo di produzione per la massima produttività in produzione.
ULTRASONIC Production
Le macchine della serie ULTRASONIC Production convincono per la loro simbiosi ottimale tra precisione ed economicità. Sono il punto di riferimento quando non si tratta dell'ultimo μm, ma l'attenzione è rivolta alla lavorazione affidabile e ripetibile di materiali duri e fragili. Le macchine ULTRASONIC Production consentono un ingresso ottimale ed economico nella lavorazione ad ultrasuoni.
Domande importanti sulla tecnologia a ultrasuoni
Come funziona la lavorazione ad ultrasuoni?
Un generatore di ultrasuoni produce una tensione alternata ad alta frequenza, che viene trasferita senza contatto fisico al supporto dell’utensile rotante, detto anche attuatore, grazie a una trasmissione di energia induttiva brevettata. Gli elementi piezoelettrici dell’attuatore convertono la tensione alternata in oscillazione meccanica a ultrasuoni. La vibrazione così generata viene trasferita all’utensile.
Il generatore di ultrasuoni è gestito con algoritmi di controllo intelligenti per garantire che i parametri di processo ottimali siano mantenuti in ogni momento durante il processo di lavorazione. A seconda del tipo di lavorazione, l’utensile può oscillare fino a 65.000 volte al secondo con un’ampiezza fino a 15µm. Ciò consente all’utensile di rimuovere anche le particelle più piccole dalla superficie del materiale. Allo stesso tempo, l’utensile diamantato rimuove il materiale rimosso con un’ulteriore rotazione.
Quali processi e strategie vengono usati?
La strategia di lavorazione perfetta viene sviluppata specificamente per ogni materiale e per ogni compito di lavorazione e può essere implementata facilmente attraverso cicli ULTRASONIC selezionati. Basato su un portautensili HSKE32 / HSK-E 40 / HSK-A63 / HSK-A100, il sistema brevettato di attuatori ULTRASONIC può essere integrato in modo flessibile in quasi tutte le fresatrici a 5 assi di DMG MORI.
I concetti di macchina vanno dalla lavorazione standard a 3 assi alla lavorazione simultanea a 4 e 5 assi. Gli assi C ad alta velocità ad azionamento diretto e i pacchetti di fresatura-tornitura opzionali forniscono ulteriori capacità di lavorazione, ad esempio per la rettifica cilindrica esterna/interna di materiali avanzati duri e fragili.
Qual è la differenza rispetto alla lappatura a vibrazione ultrasonica?
La lappatura a vibrazione ultrasonica è una tecnica di produzione ad alta precisione per il taglio dei metalli. Ai sensi della norma DIN 8589, la lappatura a vibrazione ultrasonica è classificata come lappatura. A differenza di altri processi di lappatura, tuttavia, viene utilizzato solo per la foratura e il taglio. L’utensile vibra a frequenza ultrasonica in direzione longitudinale. A differenza della lavorazione ad ultrasuoni con le macchine della serie ULTRASONIC, il grano diamantato non si trova sull’utensile, bensì nel materiale di lappatura.