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WNT viene in aiuto a Empire Cycles per la realizzazione della sua mountain bike da downhill VX8

17/12/2015

Con una soluzione ingegnosa, WNT ha aumentato la capacità produttiva della macchina a 3 assi del produttore britannico di biciclette Empire Cycles

È necessario investire in un centro di lavoro a 5 assi? Questa è la domanda che tempo fa si è posta la Empire Cycles quando si è trovata di fronte alla necessità di realizzare un pezzo per il suo nuovo modello di bicicletta. Con la macchina a 3 assi in uso il tempo di ciclo era infatti troppo lungo e antieconomico per la produzione in serie. Alla fine la soluzione al problema è arrivata da WNT: lo specialista degli utensili per asportazione truciolo ha sviluppato una strategia di lavorazione creativa che ha permesso di ridurre i tempi di ciclo di quasi il 70%.

"Empire Cycles" è un'azienda britannica specializzata nella produzione di mountain bike e biciclette da downhill di pregio. Nel 2014 è balzata agli onori della cronaca per aver presentato il primo telaio per bicicletta in titanio stampato in 3D per la cui finitura sono stati utilizzati utensili WNT. Anche per i bilancieri e i telai delle biciclette non realizzati con stampanti in 3D, ma ottenuti con asportazione truciolo da grandi blocchi di alluminio, Empire Cycles si avvale da anni degli utensili di WNT. Era quindi scontato che l'azienda produttrice di biciclette del nord-ovest dell'Inghilterra si rivolgesse proprio a WNT per richiedere aiuto nello sviluppo del nuovo modello VX8 (Vertical Cross 8-inch Travel).

La VX8 nasce come bicicletta da downhill ed è realizzata in parte con componenti dei modelli precedenti, come la Mountaincross-Bike MX6. Tuttavia, per ridurre il peso e migliorare le prestazioni, sono stati sviluppati molti nuovi pezzi concepiti appositamente per questa bicicletta. Un esempio è il cannotto di sterzo che collega la forcella al telaio, per la cui realizzazione si è optato per la fresatura CNC. Data la forma complessa, per realizzarlo ci volevano però quasi due ore: un tempo troppo lungo che non avrebbe reso la produzione in serie economicamente sostenibile.

"Il sistema ideale per realizzare pezzi di questo tipo è eseguire una lavorazione in una passata su un centro di lavoro a cinque assi, tuttavia Empire Cycles dispone solo di una macchina a tre assi", spiega Tony Gale, Ingegnere di progettazione e vendita di WNT. "Poiché la filosofia aziendale di Empire Cycles prevede che tutti i prodotti vengano progettati, lavorati e assemblati nel proprio stabilimento in Gran Bretagna, l'outsourcing della commessa a un'altra azienda era fuori discussione. D'altro canto, anche l'investimento in un centro di lavoro a cinque assi non era un'opzione praticabile, per cui era necessario trovare un'altra soluzione". "Di conseguenza, Empire Cycles si è rivolta a noi sottoponendoci il progetto affinché trovassimo un processo realizzabile. La sfida consisteva nel ridurre di quasi il 50% il tempo di lavorazione per ciascun cannotto di sterzo con la macchina a tre assi esistente", spiega il tecnico di WNT.

WNT ha accolto la sfida e ha elaborato all'interno del proprio Technical Center un processo economico implementabile anche presso Empire Cycles. Per i tecnici di applicazione di WNT è stata l'occasione per dare libero sfogo alla propria creatività e trovare una strategia attuabile con i sistemi di bloccaggio e gli utensili di WNT. Dopo attente valutazioni si è giunti finalmente a una soluzione. I tecnici hanno scelto di suddividere il processo in quattro fasi di lavoro tramite un sistema di bloccaggio a punto zero e di realizzare due componenti per ciclo.

Nella prima passata le barre in alluminio erano trattenute a coppie con una morsa centrica ZSG di WNT in modo tale che si potesse lavorare la sede dell'attacco per il procedimento successivo. Una volta pronti, i pezzi venivano trasferiti sulla piastra di base per la seconda passata. I profili esterni e le tasche venivano sgrossati e levigati con la nuova fresa VHM tipo W. Dopo questa fase di lavorazione i pezzi venivano ruotati di 90° e fissati per realizzare il foro principale del componente. Nell'ultima passata veniva ripetuta la lavorazione di sgrossatura e levigatura sui profili esterni e sulle tasche del secondo lato del pezzo.

Le frese innovative tipo W si contraddistinguono per la loro forma geometrica rotonda e lo speciale risultato di fresatura che garantiscono la facile rimozione di piccoli trucioli dall'area di taglio con l'aiuto del flusso di refrigerante. La fresa dispone inoltre di una geometria appositamente concepita per l'immersione. Per le operazioni di sgrossatura dei pezzi è stata impiegata una fresa toroidale che in questo processo ha permesso di ottenere velocità del mandrino di 11.000 giri/minuto e un avanzamento di 2500mm/minuto. Per le operazioni di levigatura è stata utilizzata la variante a testa sferica della fresa W, con cui è stato possibile ottenere un numero di giri del mandrino di 10.000 ripetizioni/minuto e un avanzamento di 2000 mm/minuto. Con questi parametri di taglio si è riusciti a realizzare due pezzi in un'ora e 10 minuti. Per realizzare un cannotto di sterzo ci sono voluti appena 35 minuti: il 68% di tempo di ciclo in meno rispetto alla prima lavorazione. Rispetto al tempo di ciclo auspicato da Empire, necessario per rendere il progetto economicamente sostenibile, si è ottenuta una riduzione di quasi il 50%.

"Per noi è stata una sfida entusiasmante sviluppare una strategia di lavorazione su una macchina a 3 assi che su una macchina 5 assi normalmente non avrebbe dato problemi. Tuttavia non tutti hanno la necessità o i mezzi per investire in un centro di lavoro a 5 assi e devono lavorare con ciò di cui dispongono. L'importante è affrancarsi dalle vecchie modalità di lavoro e trovare nuove strade. Con i prodotti della nostra gamma di utensili e un po' di ingegno siamo riusciti a sviluppare un'alternativa che permette a Empire Cycles e ad altri clienti di massimizzare le capacità della propria macchina a 3 assi. Abbiamo già investito fortemente nell'assistenza ai clienti per lo sviluppo delle applicazioni e contiamo di espandere ulteriormente l'attività in questo ambito, poiché l'interesse della clientela è già enorme. Oltre a sfruttare il nostro know-how, i nostri clienti possono infatti trarre vantaggio dal fatto che le nuove strategie e i nuovi processi di lavorazione per le loro macchine possono essere messi a punto nel nostro Technical Center. Ciò significa dunque per il cliente non dover perdere tempo prezioso per la produzione e poter usufruire di un processo a rischio zero. Per noi si tratta di un ulteriore passo in avanti nella strategia di servizio a 360° "TOTAL TOOLING", che i nostri clienti hanno imparato ad apprezzare e a cui non vogliono rinunciare", ha spiegato Tony Pennington, AD di WNT UK.

Nota del redattore: In occasione della fiera "Mach 2016" presso lo stand di WNT (N.5641) sarà esposta la Empire VX8 assieme al sistema di bloccaggio e all'utensile a cui si deve il tempo di ciclo veloce.