PRESSE PER FORGIATURA A CALDO/ HOT FORGING PRESSES

FILOSOFIA DI IMPIANTO IDRAULICO

Le macchine tradizionali sono sempre state caratterizzate da un’impiantistica che prevedeva grandi serbatoi in pressione, detti anche accumulatori.
Tali sistemi sono soggetti a periodiche revisioni e controlli da parte degli enti preposti dalla legge. Infatti, con il passare del tempo e l’azione corrosiva del fluido, tendono a deteriorarsi e quindi diventare anche pericolosi. Le verifiche preposte servono dunque a controllare la bontà e il mantenimento degli stessi ed eventualmente, se trovati non conformi alle restringenti specifiche tecniche, vengono declassati.
Quando un accumulatore viene declassato significa che viene accettato il suo utilizzo nel circuito della pressa, ma deve tassativamente operare ad una pressione più bassa, stabilita di volta in volta dall’ente durante l’ispezione. Questo si traduce in una minore forza disponibile della pressa, quindi, declassando gli accumulatori, si declassa automaticamente anche la pressa. I componenti forgiati che riuscivano perfettamente prima del controllo periodico degli accumulatori possono risultare scarti o addirittura non più ottenibili, in quanto la pressa risulta troppo piccola. E’ necessario sottolineare che tale attività di controllo può portare a dei fermi macchina anche di 3÷4 settimane. Un sistema realizzato in tal modo, prevede l’utilizzo di una batteria di pompe a cilindrata fissa che pompano continuamente alla massima pressione il fluido negli accumulatori. In questo modo si realizza il massimo spreco di energia possibile in quanto, si va ad utilizzare, anche quando si necessitano basse forze di fucinatura, il fluido che era stato pompato alla massima pressione e quindi con il massimo consumo energetico.

Per far fronte a questo seccante problema che le macchine di vecchia concezione hanno, la nuova serie TDS ha definitivamente eliminato l’uso degli accumulatori e di serbatoi in pressione in genere. La serie TDS in questo modo riduce drasticamente i tempi di fermo impianto ed aumenta la percentuale di disponibilità operativa della macchina sempre disponibile alla forza nominale massima.
E’ stato possibile ottenere questi evidenti vantaggi tecnici utilizzando un unico serbatoio di minime dimensioni, non in pressione, ma a cielo aperto con le relative protezioni anti-polvere. Si impiegano inoltre pompe a pistoni prive di valvole e a cilindrata variabile. Tali pompe vengono azionate da motori elettrici trifase che sono accoppiati direttamente alle pompe. Le pompe vengono mantenute a cilindrata nulla durante tutte le soste o tempi di inattività della macchina e i relativi motori si portano ai minimi regimi di rotazione (è possibile anche fermarli con un opportuno azionamento) e si garantisce in questo modo il massimo rendimento energetico. Nelle fasi di lavoro di fucinatura si riesce, ancora una volta, a far lavorare la macchina nelle condizioni di massimo rendimento energetico in quanto, si regola opportunamente la percentuale di cilindrata delle pompe e la velocità di rotazione dei motori elettrici. Si riescono ad ottenere rendimenti elettrici di potenza intorno al 95% con un cosφ di rete pari a 0,89÷0,90.

I benefici si notano istantaneamente durante la produzione dei componenti forgiati, si riesce a fucinare a forti velocità, in maniera assolutamente controllata, e ottenere un continuo apporto termico al pezzo in fucinatura, in modo da alimentare le perdite termiche del materiale in lavorazione e ottenere tempi sensibilmente più lunghi di fucinatura prima di dover riprendere il riscaldamento in forno. In molti casi, i componenti che si dovevano reintrodurre in forno per ultimarne la fucinatura, si riescono ad ottenere con una sola calda. A questo scopo la macchina è equipaggiata di potenze elettriche installate notevoli. Tale potenza è frazionata, quindi è possibile lavorare anche con due, tre sole pompe alla volta e quindi, ancora una volta, risparmiare energia  e fare in modo che l’incidenza sul pezzo dell’energia elettrica sia sempre la minore possibile.

La nuova serie TDS si differenzia in maniera netta rispetto alle presse tradizionali anche per la limitata quantità di tubazioni esistenti nella pressa. La Muraro applica direttamente nel fondello dei vari cilindri le valvole a cartuccia necessarie al funzionamento di ogni singolo cilindro ottenendo così la minima quantità di tubazioni e giunzioni, con la conseguente massima velocità di risposta nei singoli movimenti.

Il serbatoio è stato veramente studiato per essere il più piccolo possibile. Rispetto ad una tradizionale macchina, il serbatoio della serie TDS è stato ridotto ad un decimo della capienza. Questo comporta ad un innumerevole serie di vantaggi. Non è più necessario installare il serbatoio in fondazione. La nuova serie TDS ha il serbatoio direttamente nella testa proprio vicino al gruppo cilindri e le relative valvole. Questo garantisce alle pompe una leggera pressione di sovralimentazione che ne allunga sensibilmente la vita e la durata. Per prima cosa, al momento del primo riempimento, si risparmia il 90% rispetto ad una macchina tradizionale, lo stesso si può dire per i futuri cambi d’olio periodici. Grazie a questo consistente risparmio il cambio d’olio non sarà più visto come una spesa insostenibile. Meno olio nel serbatoio significa prevenire anche il rischio di possibili incendi. A tal proposito la serie TDS è predisposta per funzionare con olio sintetico ininfiammabile ed autoestinguente fino a 400 °C. Tale caratteristica è sufficiente per evitare l’obbligo di fare l’impianto anti incendio.
Nelle macchine tradizionali la grande quantità d’olio permette di sfruttare l’ingente massa come “polmone termico”. La serie TDS per questo motivo monta una serie di efficienti scambiatori olio-acqua per il condizionamento termico, funzionante con acqua di torre a 30 °C. E’ dotata inoltre di un sistema di filtrazione continuo a 10 micron. Il sistema così concepito permetto l’utilizzo dell’olio per lunghissimi periodi. Si consiglia di effettuare il cambio d’olio ogni 45’000÷50'000 ore operative della macchina.

L’ambiente tipico di una fucina è particolarmente aggressivo e la pressa si trova a lavora in condizioni di temperatura e qualità in generale dell’ambiente che di certo non la. Le tenute o guarnizioni, nelle macchine tradizionali, che vengono montate sono in materiale plastico. Lavorando in condizioni assai difficili e essendo di loro natura facilmente usurabili, tali guarnizioni non durano a lungo. Infatti, risulta necessario programmare annualmente almeno un fermo macchina per sostituire tali tenute. La pressa, quando presenta le guarnizioni usurate, tende a non mantenere la posizione impartita, fatica ad andare in pressione e non si raggiunge la forza nominale della pressa. Può capitare che parte del fluido trafilato dalle guarnizioni vada nella zona di forgiatura e dunque è possibile contaminare tale area e renderla pericolosa in quanto facilmente infiammabile. La sostituzione delle guarnizioni in una pressa medio-grande può essere molto onerosa dal punto di vista economico e molto complicato e quindi lungo nei termini di fermo macchina. Infatti, per cambiare le guarnizioni presenti nella testa dei pistoni, si necessita di mezzi di sollevamento appropriati, e comunque  smontaggi e rimontaggi sono operazioni molto delicate anche se eseguiti da personale altamente qualificato.
La nuova serie TDS risolve alla radice questa problematica che sentono tutti i forgiatori del mondo. Le tenute non sono più in materiale plastico! Sono state sostituite tutte le tenute di facile usura (quelle che lavorano ad alta pressione) con delle tenute meccaniche. Le tenute meccaniche, che vengono comunemente chiamate “fasce elastiche o segmenti metallici” sono garantite da Muraro per almeno 30 anni di lavoro continuo e senza la minima necessità di dover controllarle e/o sostituirle. Le tenute meccaniche che vengono montate lavorano con lo stesso principio delle tenute che usano i motori a combustione interna delle auto, basta immaginare quanti cicli può fare il motore in un anno di esercizio. La differenza tra i pistoni dei motori e quelli della pressa sta nel fatto che i primi lavorano a secco e ad alta temperatura mentre i secondi sono a temperature molto più basse  e lavorano sempre lubrificati dal’olio stesso. Ecco perché si possono garantire tali tenute metalliche per un periodo così lungo.
Come si può facilmente intuire, la tenuta meccanica non è perfettamente stagna, quindi dal pistone trafila un po’ d’olio, da molti questo viene visto come un problema insormontabile. Non è così, per questo motivo la serie TDS utilizza una piccola pompa ad ingranaggi per compensare tali perdite e quindi ne permette la sospensione in posizione alla quota prestabilita. I consumi di questa piccola pompa sono veramente irrisori mentre i vantaggi che da questo tipo di tenuta sono veramente importanti. I maggiori costi di tale tenuta sono ampiamente ricompensati durante il normale esercizio della macchina e si ripagano subito e per tutta la vita dell’impianto.

Il telaio della nuova serie TDS è di tipo monolitico finché la sua trasportabilità non viene pregiudicata, in alternativa la struttura viene divisa in varie parti. In questo caso il telaio viene tenuto insieme tramite speciali tiranti che lo precaricano. In questo modo si garantisce nel contempo una massima stabilità strutturale, elevata precisione di lavorazione e si diminuiscono drasticamente tutti i fastidiosi movimenti elastici della macchina durante la pressata che portano solamente ad un precoce invecchiamento della struttura ed uno spreco di energia durante tutta la vita della macchina.
Questa massima rigidità strutturale favorisce enormemente la velocità produttiva e l’alto numero di battute ottenibili dalla macchina in fase di finitura o martellatura dei manufatti.

Le nuove presse Muraro sono tutte alimentate, controllate e protette con le ultime apparecchiature SIEMENS le quali, opportunamente interfacciate con un PC industriale ed un video Touch Screen LCD di grandi dimensioni, possono essere facilmente programmate e gestite sia per i cicli macchina manuali, semiautomatici e completamente automatici. Il tutto risulta interfacciabile con il servizio di teleassistenza Muraro gratuito nel tempo.
E’ possibile operare a velocità controllata per lavorare nei campi di velocità e deformazione imposti dai vari materiali con la possibilità di registrare il tutto in tempo reale. Ogni registrazione può essere salvata sotto forma di grafico o tabella ed è possibile stamparlo per ogni componente realizzato. Ad ogni prodotto può essere allegato un certificato personalizzabile che ne attesta le deformazioni, velocità di fucinatura e quant’altro sia necessario per rispettare le normative imposte per i vari campi di utilizzo finale dei componenti.

La serie TDS prevede una serie di accessori che sono utili per specifiche lavorazioni e laddove sono necessarie estreme precisioni e ripetitività con tempi operativi estremamente ridotti, riducendo così al minimo il numero di riscaldi dei materiali in lavorazione.

1. 1. indexata di: 90°+90°+90°+90°

   2. Controllata su 36'000 posizioni e quindi integrata nel controllo generale della macchina

   • Tavola girevole superiore con possibilità di rotazione manuale sensitiva, con rotazione:

   • Centratori laterali funzionanti tra i montanti della macchina e capaci di centrare e sollevare sia le attrezzature nelle stazioni di lavoro della tavola principale scorrevole inferiore, che i lingotti e/o i vari pezzi in lavorazione. Con questo accessorio è possibile centrare, sollevare e depositare al centro delle varie stazioni di lavoro predisposte nella tavola principale scorrevole, ed ottenere così n°3÷4 o più operazioni di lavoro, senza la necessità di un ausiglio esterno ed in tempi estremamente rapidi.

   • Bracci girevoli porta stampi superiori. La tavola mobile superiore può essere dotata di 1 o 2 bracci girevoli capaci di contenere le varie attrezzature. Queste risultano facilmente sostituibili fuori dalla macchina, ed al momento desiderato ogni braccio provvederà ad inserire al centro macchina, sotto la tavola girevole superiore, l’attrezzatura desiderata ed ottenere così un rapido e sequenziale cambio stampo superiore. In questo modo si possono produrre particolari formature di pezzi sagomati in riprese progressive.

   • Estrattori Inferiori. Sono disponibili svariati modelli con diverse caratteristiche dimensionali, operanti al centro e/o fuori dalla macchina, comunque sempre operanti al centro delle diverse stazioni predisposte nella tavola scorrevole principale inferiore. Tali estrattori, se opportunamente dimensionati per esercitare adeguate forze operative, possono anche essere utilizzati per eseguire forature per estrusione, operanti dal basso verso l’alto, ed ottenere così fori cilindrici senza la necessità di utilizzare il carbone per l’estrusione delle spine di estrusione. In questo modi si ottiene un ambiente di lavoro molto pulito rispetto al tradizionale sistema.

   • Sfondellatore di foratura. Sono disponibili ed applicabili alla tavola mobile verticale principale superiore diversi modelli di sfondellatori e/o foratori, per l’asportazione dei fondelli rimasti sul pezzo dopo l’estrusione del foro. I ns. foratori sono tutti dotati di apposito sistema di cambio rapido dei punzoni e degli anelli di estrazione. Il funzionamento può essere programmato per operare in manuale e/o in automatico. Foratura ed estrazione del punzone stesso viene eseguita senza muovere minimamente il pezzo in lavorazione per una facile ripresa del pezzo forato anche da un eventuale sistema di manipolazione automatico.

   • Sistema di bloccaggio stampi. Tutte queste macchine di ultima generazione possono essere dotate dei moderni sistemi idromeccanici di blocco e sblocco delle attrezzature che sono in grado inoltre di comprendere quando uno stampo è agganciato e bloccato in tutte le possibili stazioni di lavoro della macchina.

   • Sistema di cambio stampi automatico. Sono disponibili una appropriata serie di magazzini stampi nei quali è possibile precaricare vari stampi, per poi automaticamente eseguire il cambio stampo in qualsiasi momento senza nessun intervento manuale umano. Risulta possibile dunque cambiare uno stampo sul quale è stato appena forgiato un pezzo e che dunque risulta estremamente caldo. Il cambio stampo è programmabile elettronicamente per lavorare anch’esso in ciclo automatico ed in sincronia con la macchina. Il tutto ancora una volta per ridurre drasticamente i tempi di lavorazione dei manufatti e ridurre in questo modo il numero di riscaldamenti successivi per completare le lavorazioni necessarie di fucinatura.