Quando si valutano i costi della granigliatura, le aziende confrontano spesso la potenza delle turbine, il consumo di energia elettrica o il costo dell’abrasivo. Tuttavia, nel caso di pezzi più complessi, il costo maggiore è spesso rappresentato da un altro fattore: garantire una qualità costante e ripetibile.
Quando è necessario ottenere una specifica rugosità superficiale su tutte le superfici di un pezzo, anche minime variazioni possono causare scarti, lavorazioni aggiuntive o reclami da parte dei clienti. In questi casi, il costo della granigliatura non è più legato principalmente al consumo energetico, bensì alla stabilità del processo.
Quando una granigliatrice convenzionale non è più sufficiente?
In uno dei nostri recenti progetti, i requisiti del cliente comprendevano:
- rugosità superficiale Rz < 15 μm,
- capacità di processo Cpk ≥ 1,2,
- trattamento uniforme di tutte le superfici del pezzo.
Per geometrie complesse, raggiungere questo livello di ripetibilità con sistemi di movimentazione convenzionali è difficile. Per questo motivo è stato necessario adottare un approccio diverso.
Un ulteriore vantaggio di una granigliatrice robotizzata è la possibilità di combinare diverse tecnologie di trattamento superficiale all’interno dello stesso impianto. Oltre alla granigliatura con turbina, il sistema può integrare anche ugelli per sabbiatura ad aria compressa, consentendo il trattamento di zone difficilmente accessibili, la regolazione locale dell’intensità di granigliatura e l’esecuzione di processi di preparazione superficiale più complessi.
Questa combinazione unisce l’elevata produttività della granigliatura con turbina alla flessibilità della sabbiatura ad aria, aprendo nuove possibilità per il trattamento di pezzi complessi.
Come garantire un trattamento uniforme di ogni pezzo
Una granigliatrice robotizzata si differenzia dai sistemi convenzionali perché il robot è installato direttamente all’interno della camera di granigliatura. Il robot preleva il pezzo dalla sua attrezzatura di fissaggio e lo guida attraverso il processo di granigliatura seguendo una traiettoria di movimento programmata con precisione.
Questo permette di mantenere condizioni di granigliatura completamente ripetibili, riducendo significativamente le variazioni della rugosità superficiale e il numero di pezzi non conformi.
I principali vantaggi di questo approccio sono:
- qualità di trattamento ripetibile,
- minori variazioni di rugosità,
- meno scarti e reclami dei clienti,
- minore necessità di rilavorazioni e interventi correttivi,
- maggiore stabilità del processo.
La pallinatura degli ingranaggi richiede una perfetta ripetibilità
Una granigliatrice robotizzata apre nuove possibilità anche nei processi di pallinatura. Un buon esempio è rappresentato dalla lavorazione di ingranaggi multipli montati sullo stesso albero.
In queste applicazioni, ottenere la rugosità richiesta non è l’unico obiettivo. È altrettanto importante garantire un’intensità uniforme di pallinatura su tutti gli ingranaggi. Anche minime variazioni nel posizionamento del pezzo possono influenzare le tensioni residue di compressione generate nello strato superficiale e, di conseguenza, la durata del componente.
Grazie all’utilizzo di un robot, è possibile garantire un posizionamento preciso e ripetibile dell’intero gruppo di ingranaggi rispetto al flusso abrasivo. Questo si traduce in una maggiore stabilità del processo, una migliore ripetibilità e risultati di pallinatura più uniformi.
I pezzi pesanti rappresentano una sfida diversa
Una granigliatrice robotizzata non è destinata esclusivamente alle applicazioni con requisiti elevati di rugosità superficiale. Offre anche vantaggi significativi nella lavorazione di pezzi pesanti e complessi.
Il robot può prelevare automaticamente il pezzo, ruotarlo durante il processo e posizionarlo in modo che tutte le superfici siano esposte in maniera ottimale al getto abrasivo.
Questo comporta numerosi vantaggi:
- movimentazione automatizzata senza preparazioni aggiuntive,
- esposizione ottimale di tutte le superfici,
- riduzione del carico fisico per gli operatori,
- aumento della produttività del processo.
Qual è stata la principale sfida di sviluppo?
Il robot in sé non ha rappresentato la sfida maggiore durante lo sviluppo. Le protezioni per robot industriali utilizzati nelle applicazioni di granigliatura sono oggi molto avanzate e già collaudate in numerosi ambienti industriali.
Una sfida ingegneristica molto più impegnativa è stata la progettazione della testa di presa che sostiene il pezzo ed è direttamente esposta al getto abrasivo. Il sistema di presa deve garantire un posizionamento altamente ripetibile, resistere a un’usura intensa e impedire l’ingresso della polvere abrasiva nei componenti pneumatici.
Per soddisfare questi requisiti, le pinze sono realizzate in acciaio per utensili per garantire un’elevata resistenza all’usura. L’unità pneumatica di presa è alloggiata all’interno di una struttura protetta e ulteriormente schermata mediante speciali soffietti in PU, che impediscono alla polvere di raggiungere le guide e gli altri componenti mobili.
E per quanto riguarda il costo della granigliatura all’ora?
Nelle applicazioni robotizzate, il consumo di energia elettrica spesso non rappresenta il fattore decisivo. I maggiori risparmi derivano dal miglioramento dell’intero processo, tra cui:
- meno scarti,
- meno reclami dei clienti,
- riduzione della movimentazione manuale,
- tempi ciclo più brevi,
- migliore capacità di processo (Cp/Cpk),
- completa tracciabilità del processo.
Per questo motivo, in progetti di questo tipo è spesso più significativo concentrarsi sul costo per pezzo piuttosto che considerare esclusivamente il costo operativo orario della macchina.
Nelle applicazioni più esigenti, i maggiori risparmi non sono generalmente legati al consumo energetico, bensì alla riduzione delle variazioni di processo e alla garanzia di una qualità ripetibile.
Combinando elevata produttività, qualità ripetibile e movimentazione completamente automatizzata, una granigliatrice robotizzata offre un nuovo livello di controllo del processo. La sua flessibilità la rende una soluzione ideale sia per applicazioni avanzate di pallinatura sia per il trattamento di pezzi complessi e pesanti.
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