UNA TECNOLOGIA SU MISURA PER LE PRESSE
Per gentile concessione Publitec
rivista Deformazione N.281 FEBBRAIO 2023
di Aldo Biasotto
Mecolpress ha scelto di avvalersi della soluzione personalizzata proposta da Siemens, SIMAHYD, per garantire elevata affidabilità delle presse e un miglior controllo del processo di stampaggio. Questa soluzione è unita ai controllori Simatic, permettendo sia un controllo delle valvole idrauliche sia una gestione delle pompe a velocità variabile.
Mecolpress è una società specializzata nella produzione di macchine e impianti per lo stampaggio a caldo.
La sua storia inizia nel 1969 nel territorio bresciano: qui, da oltre cinquant’anni, l’azienda si innova e sviluppa soluzioni sempre nuove per rimanere competitiva sul mercato. Il cuore di Mecolpress batte a Flero (BS) dove le tecnologie vengono progettate e realizzate in un’area industriale di 30.000 metri quadrati, di cui 10.000 coperti da edifici. Con un organico di circa 60 persone, a oggi ha distribuito circa 2.000 presse a una clientela che tocca 60 Paesi nel mondo. Il contesto in cui l’azienda opera è ampio e differenziato. Inizialmente si rivolgeva al settore dello stampaggio a caldo dell’ottone, in particolare alla produzione di rubinetterie, raccordi, valvole e articoli per la moda.
In un secondo momento si è allargata al mondo delle applicazioni in acciaio, alluminio e leghe speciali, sia a caldo che a freddo, abbracciando così ulteriori settori: automotive, industriale, medicale, sportivo fino a quello degli orologi. Per mantenersi competitiva su scala mondiale e portare un contributo innovativo nel mercato dello stampaggio metallico, dove gli scenari per il futuro sono sempre più sfidanti, è sorta l’esigenza da parte di Mecolpress di affidarsi a un partner di primo livello per i componenti tecnologici.
È nata così la collaborazione con Siemens, in particolare per quanto riguarda la fornitura elettrica ed elettronica all’azienda. Gli obiettivi: garantire un’elevata affidabilità nell’operatività delle presse e un miglior controllo del processo di stampaggio.
La strada per raggiungerli: SIMAHYD. “Siemens propone nuove soluzioni riguardo al controllo di potenza e di processo, su ampia scala e per differenti applicazioni. Per essere vincenti occorre essere innovativi nel rendere il proprio cliente competitivo: la sinergia tra Mecolpress e Siemens permette di raggiungere questo traguardo” dichiara Maurizio Razio, Electrical Engineering Manager di Mecolpress.
I vantaggi di un pacchetto aperto e su misura
Per inseguire questo traguardo, Mecolpress si è quindi avvalsa della soluzione personalizzata SIMAHYD. Si tratta di un pacchetto applicativo costruito su misura, specificatamente progettato per i controllori Simatic S7-1500, che consente il controllo di assi idraulici grazie a moduli software che estendono le funzionalità degli oggetti tecnologici originari nei controllori Siemens. In questo modo, si ottiene sia un controllo delle valvole idrauliche sia una gestione delle pompe a velocità variabile.
L’alto grado di flessibilità quando si realizzano applicazioni in ambito idraulico favorisce un’implementazione del controllo veloce e semplice: così è stato per le macchine Mecolpress. Applicando tale soluzione alle presse, grazie a questa libreria è stato possibile garantire il controllo delle valvole proporzionali da cui dipendono i sette cilindri oleodinamici presenti. “I vantaggi del pacchetto aperto SIMAHYD sono molteplici: permette di effettuare le modifiche necessarie all’integrazione nei circuiti idraulici delle macchine, preservando il programma di controllo esistente e, per facilitare la messa in servizio degli assi, include anche la parte di visualizzazione, anch’essa integrabile nell’interfaccia operatore esistente.
Inoltre, questa applicazione si caratterizza per il tipo di controllore, “fail-safe”, che favorisce una gestione integrata della sicurezza dell’intera macchina”, spiega Sergio Mazzon, Business Developer OEM di Siemens Digital Industries in Italia. Grazie a questa soluzione su misura, è stato quindi possibile gestire in velocità gli assi oleodinamici di potenza, come quelli presenti sulle presse della serie ME Next Generation, raggiungendo una precisione e una ripetibilità estremamente elevate.
Un portafoglio di tecnologie per ogni cliente
Oggi Mecolpress può offrire un completo portafoglio di tecnologie a seconda delle esigenze di applicazione del cliente di riferimento: presse meccaniche eccentriche o a vite, presse idrauliche, presse ausiliarie. I benefici sono molteplici e riguardano sia le presse che le linee complete di stampaggio: elevata capacità produttiva con tempi ridotti del ciclo; alta efficienza grazie alla minimizzazione dei consumi di energia, materia prima e media; controllo di qualità del prodotto tramite il monitoraggio dei parametri di processo; completa automazione del ciclo produttivo grazie alla ridotta influenza dell’operatore; sistemi rapidi con un cambio della configurazione tra un prodotto e l’altro, per poter gestire lotti di produzione ridotti; compatibilità con industria 4.0 e predisposizione per sistemi di analisi predittiva della manutenzione e del processo; servizio di assistenza da remoto o in persona e magazzino di ricambi adeguati a una pronta risposta in caso di esigenza.
Grazie all’esperienza accumulata e allo sguardo sempre proiettato all’innovazione, oggi Mecolpress è in grado di affrontare a testa alta le sfide crescenti del mercato. “Le nostre tecnologie, grazie a un partner affidabile come Siemens, sono percepite come migliorative e prese in considerazione per investimenti di nuovi asset industriali. Le prospettive di crescita di fatturato e di quote di mercato sono solide e dimostrate dai numeri di questi ultimi due anni e dal portafoglio ordini acquisito” afferma Danilo Fagnani, Sales Manager di Mecolpress.
Stampaggio a caldo dell’ottone: dalla tecnologia meccanica a quella oleodinamica con le presse ME Series
Lo stampaggio a caldo dei metalli è un processo affidabile e ripetibile che permette di ottenere componenti con elevate caratteristiche meccaniche minimizzando il consumo dei materiali.
Mecolpress da più di 50 anni è al servizio dei propri Clienti fornendo le migliori tecnologie di stampaggio che permettono di massimizzare la qualità dei prodotti e la relativa produttività.
Non sempre cambiare equivale a migliorare, ma per migliorare bisogna cambiare
Mecolpress si impegna ogni giorno a condividere le esperienze con i propri partner per percorrere un cammino comune con il fine del superamento dei limiti prestazionali dei processi produttivi esistenti.
Non è la più forte delle specie che sopravvive, né la più intelligente, ma quella più reattiva ai cambiamenti.
Esclusivamente dall’unione delle attività complementari:
- sviluppo di tecnologie innovative;
- esperienza consolidata nella produzione di prodotti stampati può nascere la via per il superamento delle barriere nei processi produttivi;
- aumento della capacità produttiva;
- miglioramento della qualità del prodotto;
- riduzione del consumo di materia prima;
- riduzione del consumo energetico;
- riduzione del consumo di risorse (lubrificanti, acqua di raffreddamento, …).
L’esperienza descritta in questo articolo è relativa allo stampaggio di ottone
Più precisamente al passaggio dalla tecnologia meccanica a quella oleodinamica (Mecolpress ME Series). Il prodotto in esame è il corpo di una valvola a sfera con dimensione 1” e ½. Anche se può sembrare un prodotto standard e consolidato, ogni cliente ha il proprio design e le relative peculiarità.
Mecolpress ha collaborato con un’azienda italiana, leader del settore, alla realizzazione del nuovo stampo e alla industrializzazione dello stesso. Dopo due giornate di lavoro e scambio pro-attivo di informazioni, utilizzando la nostra pressa idraulica ME, abbiamo raggiunto:
- capacità produttiva più che raddoppiata;
- consumo di materiale minimizzato grazie allo stampaggio senza bava di circa il 6.5%;
- miglioramento della lavorabilità grazie ad una conformazione interna più uniforme;
- aumentata la qualità del prodotto grazie all’eliminazione di difetti interni.
Anche se a prima vista un pezzo stampato può sembrare perfetto, la sua integrità può essere garantita solo dall’analisi interna.
Il flusso del materiale è sbilanciato, le velocità di scorrimento non sono uniformi, il materiale tende a staccarsi dall’utensile e riempire alcune regioni prima di altre (Immagine 1). Quando i flussi si re-incontrano hanno temperature tali per cui non si riescono a saldare correttamente. La saldatura a freddo evidenziata dal circolo rosso, può generare problemi nella fase di lavorazione, se è compresa anche solo parzialmente nel sovrametallo, o in fase di assemblaggio quando la coppia di serraggio del dado frontale sollecita meccanicamente la parte difettosa.
Le presse idrauliche Mecolpress ME Series, anche senza alcuna precedente analisi numerica di simulazione, permettono la determinazione della corretta sequenza di formazione del pezzo in funzione delle dinamiche del flusso del materiale.
Grazie a questa preziosa funzione di preformatura si è applicata una progressiva variazione delle penetrazioni dei 3 punzoni che ha portato al risultato sperato: lo spostamento della difettosità in una regione marginale (Immagine 2).
Sono poi state valutate modeste modifiche alla forma dei punzoni stessi per eliminare totalmente la giunzione fredda (Immagine 3).
Due giorni di lavoro veramente efficaci, industrializzazione del prodotto con stampi nuovi e oltre 5500 pezzi sani nei cassoni pronti per le prove di lavorazione! Un grazie al nostro Cliente per la preziosa collaborazione, un grazie al nostro team per la disponibilità e la velocità di azione, un ringraziamento anche alla nostra Pressa idraulica ME che instancabilmente, ancora una volta, ha permesso di superare limiti di produzione e di permettere un importante miglioramento!
Fermi tutti!!!… I consumi energetici?!?!?! Stiamo raccogliendo di dati…un po’ di pazienza…nel prossimo articolo saprete tutto.
PRESSA IDRAULICA, il salto di Mecolpress ad una nuova modalità eco-green
Caratteristiche principali della nuova Pressa Idraulica ME eco-green
Presentiamo sul mercato il nuovo standard di presse idrauliche oleodinamiche ME, nate dall’esigenza di offrire ai propri clienti una macchina ancora più flessibile e performante in termini di qualità e consumi, con una nuova modalità eco-green!
Proponiamo una gamma di presse con una forza di chiusura stampo che va attualmente dalle 100 alle 500 tonnellate (come standard) e una forza dei punzoni laterali minima di 30 tonnellate e che può arrivare fino a 350 tonnellate, completamente indipendenti e regolabili sia dal punto di vista delle velocità che delle potenze che dei movimenti. Il cilindro di chiusura idraulico permette di esercitare una forza di deformazione anche prima del contatto stampi a seconda del tipo di pezzo da realizzare.
L’alimentazione è gestita da un robot antropomorfo al carico e una pala di scarico sincronizzata con un sistema di controllo innovativo che va ad eliminare le difficoltà di set up dei sensori tradizionali.
Per quanto riguarda l’aspirazione fumi, dopo un’attenta analisi delle problematiche che le macchine tradizionali posso causare, abbiamo implementato e ottimizzato il sistema rendendolo efficace e funzionale.
Il sistema di aspirazione raccoglie il fumo direttamente dall’area di generazione, in prossimità dello stampo, ed evita che possa distribuirsi all’interno della cabina della pressa migliorando la visibilità interna e riducendo gli eventuali accumuli di olio !
A tal proposito, le macchine della nuova serie sono integrate da una griglia calpestabile che circonda la macchina e previene lo sgocciolamento eventuale sul pavimento del luogo di lavoro.
Le presse idrauliche possono essere configurate in maniera personalizzata in base alle esigenze produttive segnalate dal cliente.
Ad esempio, uno dei punzoni può essere posizionato con un angolo di ingresso diverso rispetto ai classici 90°, consentendo così la realizzazione di forme particolarmente complesse come, ad esempio, raccordi a y o corpi filtro.
Altre configurazioni possibili da aggiungere sulla nuova ME eco-green sono:
- un quinto punzone verticale che agisce da sotto lo stampo,
- il carico di uno o due billette contemporaneamente fino a un massimo di quattro,
- un braccio portastampo che alleggerisce il processo di attrezzaggio macchina,
- un sistema di cambio rapido stampi con bloccaggio idraulico,
- riscaldo stampi a induzione a cui a pressa idraulica è particolarmente compatibile,
- sistema antincendio integrabile alla macchina.
La principale innovazione è però legata al risparmio energetico
Rispetto alla serie ME precedente garantiamo infatti un risparmio energetico in una modalità completamente innovativa.
Dal 2022 tutte le presse ME sono in grado di minimizzare in modo autonomo il consumo energetico per ottenere un pezzo forgiato: la pressa apprende automaticamente il valore di pressione massima ottimale con cui comandare ciascun punzone coinvolto nel processo di deformazione del pezzo (ciclo ECO, impostabile da selettore).
Inoltre, durante il movimento di ciascun punzone, il software di controllo Calipso ottimizza l’istante in cui è necessario fornire la pressione massima (funzione ciclo rigenerativo auto-adattivo): tutti i parametri della macchina vanno ad auto-adattarsi alle variazioni delle altre componenti della linea.
Il risultato complessivo si traduce in un vantaggio economico e competitivo per il cliente che può risparmiare fino al 50% della potenza installata senza ridurre la forza dei punzoni e senza perdere i vantaggi della soluzione con comando idraulico che si conferma essere quella che conferisce maggiore potenza e reattività.
Per fare ciò non è più necessario l’intervento diretto dell’operatore, a cui non è richiesta tassativamente una grande esperienza:
dovrà semplicemente attivare il ciclo ECO dal pannello di controllo, a tutto il resto poi ci pensa la pressa ME!
