Deformazione di potenza ovvero imbutitura, profonda e profondissima, un foglio di lamiera che viene lavorato per assumere una forma concava o cilindrica. Con la pressa idraulica la lamiera diventa un oggetto dalle più diverse geometrie: può essere una pentola, una bombola gas, un estintore, un serbatoio in pressione, una cartuccia filtri di macchine industriali e off-highway. «Sono tutti oggetti che, per essere realizzati, necessitano di potenze che possono essere soddisfatte da macchine che hanno una corsa lunga, che può variare da 700 a 1.500 millimetri, afferma Antonio Dentis, product line & sales manager di Galdabini. Nulla di comparabile alle presse meccaniche, tipicamente utilizzate in lavorazioni a corsa breve». Come dire, le presse idrauliche sono maratoneti che sanno liberare la massima sulla distanza, quando si deve esprimere la massima energia per ottenere la forma del pezzo desiderata. I più noti brand del cookware made in italy sono clienti della Galdabini. Quartier generale a Cardano del Campo (Varese), un fatturato di circa 35 milioni di euro e una quota export prossima all’80%, Galdabini, oltre alle presse, progetta e produce macchine per prove meccaniche e macchine raddrizzatrici.
Queste ultime, insieme alle presse, rappresentano una delle linee di business di punta dell’azienda e sono per lo più utilizzate nell’automotive. I più grandi gruppi le utilizzano in linea per la raddrizzatura di alberi a camme, cremagliere sterzo e semiassi. O, ancora, nell’oil & gas e nelle acciaierie, per raddrizzare tubi e barre. Macchine che possono arrivare a dimensioni e pesi monster. Tra i vari modelli anche le Heavy Duty, le più grandi raddrizzatrici al mondo con forza di 5.000 tonnellate. «Presse, raddrizzatrici. Quello che è cambiato è il modo in cui queste macchine vengono portate sul mercato. Più che di macchine stand alone, parliamo di macchine che devono essere parte di linee automatiche, che sono collegate a monte e a valle con altre macchine». Per Galdabini, la competitività si gioca su più fronti: da una parte l’innovazione di prodotto, riduzione dei consumi energetici, aumento di performance in termini di potenza e precisione, dall’altra la capacità di condividere la progettazione in termini di processo, con tutte le aziende che sono presenti con loro tecnologie nelle linee automatiche.
«Da puri costruttori di macchine siamo gioco forza diventati esperti di processo, afferma Dentis. E’ questo il valore aggiunto che portiamo ai nostri clienti. Devo fare questo pezzo, ok, ma quali sono le macchine al contorno, come movimentare le sequenze, quanti pezzi al minuto? Insomma, calibrare la soluzione in funzione delle componenti a monte e a valle della singola macchina. Il fattore competitivo è la conoscenza che possiamo portare per realizzare al meglio la linea completa, poiché la pressa è ormai inserita in un processo produttivo». Di fondamentale, importanza, quindi, saper stabilire alleanze con tutte quelle aziende che sono potenziali fornitori dell’utente finale. Per dirla in termini industriali, è vitale saper fare innovazione collaborativa e fare squadra. Ecco il nuovo mondo delle macchine utensili, in una dimensione di fabbrica automatica e integrata attraverso l’innovazione tecnologica dell’azienda capitanata da Luigi Galdabini, dal 2012 al 2015 presidente di Ucimu, l’associazione dei costruttori italiani di macchine utensili, tuttora nel consiglio direttivo dell’associazione, nonché membro del consiglio generale di Confindustria e vicepresidente di Univa, l’associazione degli industriali della provincia di Varese.
Raddrizzatrici, la macchina utensile di processo per l’industria automotive
Anche le raddrizzatrici, che sono di fatto una speciale categoria di presse, sono inserite in un processo di produzione. Un classico caso è quello dell’automotive. Riallineano la deformazione conseguente il trattamento termico cui viene sottoposto il pezzo per poi consentire alla rettifica la corretta asportazione di materiale, senza inficiare il trattamento termico.
«In buona sostanza è un ibrido tra una macchina che fa un controllo qualità e una macchina utensile, combina entrambe le funzioni, controlla ed eventualmente ripristina le caratteristiche geometriche, riducendo i passaggi in rettifica, che in assenza della raddrizzatrice diverrebbero molto più gravosi, complessi e time consuming, dice Dentis. Senza raddrizzatrice il tempo di rettifica si allungherebbe, processo che in una tipica linea di produzione lo si vuole contenere in un tempo non superiore ai 20 secondi». Quindi, riassumendo: la pressa di raddrizzatura viene integrata nel processo di lavorazione del powertrain: quando il pezzo esce dall’area di lavorazione meccanica, va a finire nei forni per il trattamento termico per poi essere trasferito e preso in carico dalla stazione di raddrizzatura e successivamente da quella di rettifica.
La pressa? La concorrenza esiste solo su applicazioni dove la forza non è la discriminante
Fino a 40 anni la pressa idraulica poteva essere utilizzata per un numero enorme di applicazioni, non aveva rivali. Poi sono arrivate le presse meccaniche. Il mercato si è ristretto ma determinate lavorazioni continuano a potere essere eseguite soltanto ed esclusivamente con la pressa idraulica.
«La discriminate nell’utilizzo dell’una e dell’altra tecnologia è relativamente semplice: riuscire a mantenere la stessa forza per tutta la corsa di lavoro per operazioni di imbutitura», dice Dentis. Le possibili evoluzioni? «L’attenzione è sempre e comunque rivolta ad una migliore gestione della potenza, sia in termini di forza che di corsa, sfruttando al meglio tutti i meccanismi degli assi, spiega Dentis. La pressa idraulica non rientra nelle machine a controllo numerico, però ci stiamo ormai avvicinando con uguali capacità di precisione e controllo».
Idraulica per definizione. Tra le possibili future opzioni anche le servo-presse
Galdabini non esclude possibili diversificazioni nelle tipologie di presse. «Stiamo valutando di trasformare la pressa idraulica tradizionale in una servo-pressa per imbutitura profonda, afferma Dentis. Anziché idraulica ad olio, utilizzerà servomotori. Vi sono però ancora dei limiti nel mettere a punto un progetto di questo genere. Innanzitutto, le potenze, non ancora del tutto sufficienti. E poi la possibilità di utilizzarla in modo più flessibile, così come è oggi possibile con la pressa tradizionale, una macchina utensile che spesso non esegue un’unica operazione, ma tante e diverse. Ho quindi bisogno di poter progettare una macchina che sia riconfigurabile e si presti a svariati processi. Intendiamoci, la pressa è inserita in una linea automatica, va programmata per eseguire lavori ripetitivi, a volume. La programmo in un certo modo e deve fare quel pezzo, sempre. Ma deve essere anche flessibile, avere tempi di riprogrammazione rapida per ripartire con la lavorazione su nuovi stampi», dice Dentis.
Importante, quindi, è la capacità di avere presse che possano consentire la migliore velocità di cambio stampo poiché i tempi di setup sono una variabile che può incidere negativamente sulla produttività. Vale perciò quanto già detto in precedenza: esiste un valore nella macchina come prodotto, ma esiste un valore nel saper progettare la macchina perché possa dare il massimo di performance e adattabilità nella sua integrazione in linea di produzione.
Più efficienza energetica senza compromettere le prestazioni e monitoraggio dei parametri delle macchine utensili
Le presse, essendo macchine energivore, non potevano non essere oggetto di una re-ingegnerizzazione per ottenere una riduzione dei consumi.
«Abbiamo analizzato tutti i consumi componente per componente e, grazie a tuta una serie di accorgimenti, siamo riusciti a ridurrli del 10%, senza perdere prestazioni, afferma Dentis. Abbiamo sviluppato circuiti idraulici che consentono una riduzione fino al 40% della potenza con motori-pompa che recuperano l’olio in pressione in fuoriuscita dal premilamiera. Le macchine sono classificate Industry 4.0, sono predisposte per essere connesse a reti aziendali e rilasciare dati per eseguire un monitoraggio, da parte del costruttore o dell’utente finale. Informazioni per evitare fermi macchine, per rendere la macchina più affidabile ed efficiente attraverso servizi di teleassistenza».
Vocabolario, vedi alla voce pressa idraulica
In molte operazioni di deformazione ci vuole forza su una lunga corsa di lavoro e questa può essere espressa dalle sole presse idrauliche, macchine che ancora oggi, nonostante la concorrenza della tecnologia servo-meccanica, non hanno rivali. Pressa idraulica, ovvero un’apparecchiatura che sfrutta l’olio per trasmettere potenza e deformare materiali. Fu ideata nel 1795 dall’inventore inglese Joseph Bramah, sulla base della legge di Pascal. Ancora oggi sfrutta il medesimo principio ed è utilizzata in diverse applicazioni, in particolare dove sono necessarie forze di grande entità.
La pressione che questa macchina genera varia da qualche chilogrammo a molte migliaia di tonnellate al metro quadro. È formata da più parti: una pompa idraulica, un motore elettrico che serve per azionare la pompa, un serbatoio d’olio, un gruppo valvole, un pistone idraulico e, infine, una struttura che sostiene gli elementi in movimento ed il pezzo da deformare. La pompa invia l’olio al pistone tramite il gruppo valvole ed il pistone, collegato a una specifica piastra, agisce deformando o comprimendo il materiale. A seguito della compressione, l’olio viene rimandato nella parte anteriore del pistone, facendo ritornare la macchina in condizione di riposo.
(ripubblicazione dell’articolo pubblicato il 27 maggio 2023)
