Ricerca finanziata dall'UE aiuta l'industria manifatturiera europea
Un progetto finanziato dall'UE che aiuterà l'industria manifatturiera europea ad affrontare le sfide che si presentano è attualmente in corso. Sin da quando ha avuto inizio nel 2009, i ricercatori che lavorano al progetto "Self-Learning Control of Tool Temperature in Cutting Processes" (ConTemp), che ha ricevuto un sostegno da 2.374.976 euro nell'ambito del tema NMP ("Nanoscienze, nanotecnologie, tecnologie dei materiali e nuovi processi di produzione") del Settimo programma quadro (7° PQ), hanno sviluppato controlli adattativi ad autoapprendimento per stabilizzare le condizioni di produzione. "Produzioni sempre più complesse, in particolare la produzione di moderni materiali ad alte prestazioni, hanno bisogno di nuovi sistemi di strumenti con sistemi di controllo adattativi orientati al processo. Per questi scopi il progetto ConTemp fornisce una tecnologia con un sistema di strumenti chiuso raffreddato internamente per l'industria manifatturiera europea," ha commentato Timo Reinicke, un ingegnere ricercatore all'Institute for Machine Tools and Factory Management presso la Technische Universität Berlin, l'istituzione che coordina i 10 partner del progetto. Un crescente numero di materiali appena sviluppati e sempre più difficili da lavorare, come le leghe e i materiali compositi ad alte temperature, hanno creato nuove sfide per l'industria della tecnologia del taglio, poiché a causa della loro elevata durezza sottopongono gli strumenti a un'alta sollecitazione termica. Se abbinati alla sfida di ridurre costi e tempi di produzione mantenendo la qualità del prodotto, questi problemi impongono all'industria di sviluppare concetti di lavorazione nuovi e innovativi che facciano progredire quelli attualmente in uso. Gli attuali sistemi di monitoraggio del processo si concentrano sul controllo di forze, vibrazioni ed emissioni acustiche come segnali input, ma non prendono in considerazione la temperatura degli strumenti. Il team di Berlino e i loro partner nel consorzio stanno ora facendo progredire la ricerca per concentrarsi sulla temperatura degli strumenti, poiché questa ha un'influenza significativa sulla qualità del pezzo e sull'usura dello strumento e quindi sulla produttività. Temperature degli strumenti controllate e stabili possono portare a una maggiore durata degli strumenti e a una migliore precisione delle parti lavorate. I tradizionali metodi di raffreddamento sono anche controproducenti per le preoccupazioni ambientali e la sostenibilità. Oltre a migliorare la precisione delle parti lavorate e la produttività, il controllo adattativo ad autoapprendimento del processo permetterà di rendere più economico il taglio di una più ampia gamma di materiali riducendo al minimo l'usura degli strumenti. Lo sviluppo di una nuova generazione di strumenti di taglio intelligenti ad alte prestazioni rispettosi dell'ambiente significa una riduzione dei tempi di lavorazione e dei costi mediante una diminuzione dei tempi di produzione. Il team paneuropeo di ricercatori spera che facendo progredire sempre di più questi parametri, si avranno degli sviluppi nel classico processo di lavorazione a secco. Un'altra caratteristica della ricerca del consorzio sono i progressi che stanno compiendo scambiando i tradizionali processi di lubrificazione per un approccio di lavorazione a secco. Grazie a ConTemp si evita l'uso di lubrificanti refrigeranti mediante un sistema interno chiuso di raffreddamento. Mediante questo approccio di lavorazione a secco gli alti costi per la fornitura e lo smaltimento del lubrificante refrigerante si riducono drasticamente e si riduce al minimo anche il danno ambientale, un grande passo in avanti verso una produzione sostenibile. Questa innovazione potrebbe ridurre i costi di produzione di circa il 20 %, e con un raffreddamento efficace potrebbe essere possibile mantenere lo strumento entro una fascia sicura di temperature per permettere l'applicazione di strati al diamante nella lavorazione di materiali ferrosi (che contengono molto ferro). Attualmente l'applicazione di strumenti diamantati nella lavorazione di materiali ferrosi è limitata ad aggiunte di diamante policristallino (PCD) per le operazioni di finitura. Inoltre, nei processi tradizionali con lubrificanti refrigeranti, la differenza di temperatura tra i trucioli roventi e il lubrificante refrigerante porta all'usura del bordo di taglio dello strumento causata da micro crepe. Questo danno da shock termico è evitato mediante il sistema raffreddato internamente, con conseguente aumento della vita dello strumento e della precisione delle parti lavorate. Oltre a essere un passo verso una lavorazione rispettosa dell'ambiente, l'eliminazione del lubrificante refrigerante significa che saranno possibili significative riduzioni dei costi.Per maggiori informazioni, visitare: Technische Universitat Berlin: http://www.tu-berlin.de/menue/home/parameter/en/ ConTemp Consortium: http://www.contemp.org/
Paesi
Svizzera, Germania, Italia, Regno Unito