Soluzioni di lavorazione per il settore aerospaziale

La produzione aerospaziale impone severe esigenze a tutti i soggetti della catena delle forniture, dall'OEM al subfornitore. Esaminiamo da vicino le sfide specifiche di lavorazione che deve affrontare il settore e proponiamo alcune soluzioni.

Per decenni, il settore aerospaziale commerciale è andato in controtendenza e ha registrato tassi di crescita superiori alla media, trainato dal costante incremento della domanda di traffico dei passeggeri e da un ciclo di rimpiazzo degli attivi eccezionalmente rapido. Una ricerca condotta da Deloitte rivela che i forti aumenti annuali delle percorrenze totali dei passeggeri in km stanno spingendo la produttività del settore aeronautico verso livelli senza precedenti, raddoppiati nel 2015 rispetto a 10 anni prima.

Questa situazione esercita forti pressioni sull'intera catena delle forniture aerospaziali. Di conseguenza, numerosi fornitori di primo livello hanno deciso in anni recenti di chiudere le loro officine di macchinari non strategici e di avvalersi di subfornitori di qualità, dotati di macchine in grado di soddisfare le esigenze del settore. I componentisti aerospaziali sono posti di fronte a svariate sfide: dalla lavorazione di particolari strutturali, come parti d'ali e paratie, ai componenti di motori e sistemi per carrelli di atterraggio. Inoltre, le lavorazioni riguardano un'ampia gamma di metalli e leghe, dal titanio all'alluminio.

Vale la pena analizzare queste diverse sfide di lavorazione per individuare i problemi da affrontare ed evidenziare alcune possibili soluzioni.

SOLUZIONI PER GLI ELEMENTI STRUTTURALI

Elementi strutturali

Le parti strutturali, come la fusoliera, le ali e le paratie, richiedono macchine con caratteristiche specifiche, in grado di profilare pezzi di grandi dimensioni. Il centro di lavoro orizzontale a 5 assi VORTEX HORIZONTAL PROFILER (HP) 160 è dotato di un mandrino orizzontale e di un'ampia tavola di lavoro orientata verticalmente, con una capacità di carico massima di 3.000 kg, il che la rende ideale per gli elementi strutturali. La speciale architettura scatolata della macchina integra la base, il montante e la tavola per garantire prestazioni di taglio costanti e ad elevata rigidità, grazie a un mandrino principale da 26.000 giri/min (30.000 giri/min a richiesta).

Per i costruttori di elementi strutturali in subfornitura, la lavorazione precisa ed efficiente di particolari con pareti sottili è di vitale importanza. Il centro di lavoro verticale VTC-800/30SDR è una della macchine più apprezzate per questo tipo di attività. È provvisto di un cono mandrino 40 o di un mandrino HSK-A63 da 18.000 giri/min, di una testa mandrino orientabile (asse B) e di un montante a corsa totale con due tavole rotanti CN sincronizzate, situate a 3.690 mm l'una dall'altra. Questa architettura facilita l'impiego di una grande attrezzatura basculante con un diametro di rotazione di 820 mm: una soluzione ideale per la lavorazione di componenti strutturali aerospaziali con una lunghezza massima di 3.000 mm.

SOLUZIONI PER LA GESTIONE DI VOLUMI ELEVATI DI TRUCIOLI

Volumi elevati di trucioli

Gli elevati volumi di trucioli generalmente associati a questo tipo di applicazione sono efficacemente smaltiti dall'area di lavoro, grazie alla combinazione di uno scivolo con flusso di refrigerante Niagara integrato sull'intera lunghezza dell'asse X. Le già migliorate caratteristiche di gestione degli sfridi sono ulteriormente ottimizzate dalla presenza di un serbatoio refrigerante di elevata capacità e di un sistema di trasporto specializzato, che consente lavorazioni prolungate e ininterrotte.

Inoltre, il modello VTC-800/30SDR è disponibile con un CNC MAZATROL Matrix 2 o SIEMENS SINUMERIK 840D sl CNC, per offrire un'ulteriore scelta ai clienti che utilizzano un controllo Siemens standardizzato nei loro impianti produttivi.

TAGLIO DI SUPERFICI GEOMETRICHE COMPLESSE

Superfici geometriche complesse

La capacità di lavorazione di superfici geometriche complesse con un grado elevato di precisione è di vitale importanza per il settore aerospaziale. Le macchine ideali per molti fornitori aerospaziali sono quindi quelle della serie VARIAXIS i, che offrono la lavorazione simultanea completa a 5 assi, abbinata a una serie di mandrini per le più svariate applicazioni.

Ad esempio, la VARIAXIS i-1050T associa la fresatura e la tornitura a 5 assi in un unico attrezzaggio per componenti con un diametro massimo di 1.250 mm x 900 mm di altezza, rivelandosi così ideale per la lavorazione di particolari di motori. Le prestazioni sono garantite da un potente mandrino di fresatura con cono 50 da 10.000 giri/min e 37 kW, e da una tavola di tornitura ad elevata rigidità, che si avvale di un motore ad azionamento diretto da 500 giri/min, inserito all'interno di una tavola basculante a sostegno totale per assicurare la massima stabilità. A richiesta, è possibile montare un mandrino di fresatura a coppia elevata da 5.000 giri/min per i materiali difficili da tagliare oppure un mandrino da 15.000 giri/min per le lavorazioni ad alta velocità.

 

AMPIA AREA DI LAVORAZIONE

Ampia area di lavorazione

Le dimensioni dell'area di lavorazione, che influiscono su quelle del componente che può essere lavorato, sono un altro aspetto di rilievo nel settore aerospaziale. La serie INTEGREX e-V, estremamente diffusa nel settore, vanta capacità multi-tasking complete, compresa la contornatura a 5 assi, per pezzi di grandi dimensioni. Ad esempio, l'INTEGREX e-1600V/10 è in grado di lavorare pezzi del diametro massimo di 2.050 mm e alti fino a 1.600 mm; il basamento ad elevata rigidità, abbinato al doppio montante, consente al mandrino di spingersi di 540 mm oltre la mezzeria. Questa caratteristica rende l'INTEGREX e-1600V/10S ideale per soddisfare i requisiti di alta precisione dei componenti aerospaziali, come gli involucri di motori e reattori.

La capacità di lavorazione di pezzi grandi e pesanti è condivisa anche dalla serie multi-tasking verticale INTEGREX i-V. Ad esempio, l'INTEGREX i-630V/6S è provvista di una singola tavola che offre una notevole capacità di lavorazione: 1.250 mm di diametro, 1.400 mm in altezza e una capacità di carico massima di 1.750 kg. Questo consente di lavorare componenti aerospaziali di grandi dimensioni, come dischi turbine, involucri di reattori e paratie.

 

SOLUZIONI PER PEZZI COMPLESSI

Soluzioni per pezzi complessi

I particolari complessi - attuatori, pale turbine e gruppi di valvole idrauliche - richiedono tutta una serie di operazioni che possono dare luogo a rallentamenti della produzione. Grazie alla sua capacità DONE-IN-ONE con 5 assi simultanei, la serie INTEGREX i è in grado di ridurre notevolmente il numero di operazioni e i tempi di esecuzione, a tutto vantaggio dei costi di produzione. Con una lunghezza del basamento compresa tra 1 e 2,5 m, la serie INTEGREX i offre una configurazione modulabile in funzione delle esigenze applicative. Queste macchine sono dotate di potenti mandrini di tornitura principale e secondario, contropunta, torretta inferiore e di un asse B di contornatura completa che ospita un mandrino di fresatura ad elevata potenza da 12.000 giri/min o ad alta velocità da 20.000 giri/min, ideali per la lavorazione di particolari complessi.

L'abbinamento di potenti capacità di tornitura e fresatura è molto importante per il settore aerospaziale, soprattutto nel caso di elementi voluminosi. La serie multi-tasking INTEGREX e-H coniuga le capacità di un centro di lavoro con un'elevata potenza di fresatura e la lavorazione completa a 5 assi. Queste qualità la rendono particolarmente apprezzata nel settore. L'INTEGREX e-670H, con un diametro di rotazione di ben 1.050 mm e una lunghezza basamento massima di 6 m, integra un potente mandrino da 37 kW e 10.000 giri/min su un asse B di contornatura completa. Le capacità di lavorazione sono ulteriormente potenziate grazie ad una contropunta CN interamente automatica e ad una lunetta fissa per supportare pezzi lunghi; il dispositivo di stoccaggio dei bareni lunghi offre una soluzione per la lavorazione di fori profondi, ideale per soddisfare i requisiti di applicazioni aerospaziali particolarmente impegnative, come i puntoni dei carrelli di atterraggio.