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CASO STUDIO

Lavorazione CNC precisa di modelli 3D avanzati

Il centro di lavoro Lambda GT di FANUM è dotato del sistema completamente digitale di Siemens Sistema di controllo numerico SINUMERIK ONE. Offre prestazioni eccellenti ovunque sia richiesto un elevato livello di stabilità e precisione di lavorazione in tutte le condizioni di carico della macchina CNC.

FANUM è uno dei principali produttori europei di macchine CNC per la lavorazione di materiali come legno, plastica e alluminio. L'azienda offre dozzine di tipi di macchine su misura per le esigenze del cliente. Queste macchine sono ampiamente utilizzate nella produzione di prodotti specializzati, componenti di mobili, case e strutture in legno. Il prodotto di punta di Fanum è il prodotto tecnologicamente avanzato Centro di lavoro a cinque assi Lambda GT.

Costruzione del dispositivo e sua applicazione

Il centro di lavoro Lambda GT prodotto da FANUM è progettato per la lavorazione complessa di componenti spaziali. La macchina consente la fresatura CNC precisa dei modelli utilizzati nella produzione di elementi laminati, stampi a iniezione e stampi per colata. Consente la lavorazione 3D in un sistema interpolato a cinque assi di materiali come legno e materiali a base di legno, plastica, compositi polimerici, laminati, resine e alluminio. Può essere utilizzato sia per lavorazioni pesanti che per la lavorazione di vari tipi di stampi e modelli 3D realizzati con materiali morbidi e leggeri, come schiuma poliuretanica o polistirolo.

«Il centro di lavoro Lambda GT viene utilizzato per la fresatura CNC di precisione. I nostri clienti lo utilizzano, tra le altre cose, per fresare modelli di fusione 3D, produrre stampi per la termoformatura nella lavorazione della plastica e lavorare con laminati in vetroresina utilizzati nella produzione di aerei, automobili e barche»,
spiega Szymon Skorupski, responsabile del reparto vendite di FANUM.

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Il centro di lavoro Lambda GT consente la lavorazione 3D in un sistema interpolato a cinque assi su un'ampia gamma di materiali, dal legno e laminati ai metalli come l'alluminio.

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I componenti importanti della macchina utensile includono la testa di fresatura, il piano di lavoro e il portale mobile. La macchina non richiede custodie protettive aggiuntive.

Lambda GT è una fresatrice CNC a cinque assi con una base pesante che funge da base per il piano di lavoro e il sistema cinematico del portale che sostiene la testa di fresatura. È costruito come un doppio portale spaziale integrato azionato da due servomotori sincronizzati situati su entrambi i lati del tavolo della macchina. Un elemento chiave della macchina utensile è la suddetta tavola, la cui dimensione può variare a seconda dell'applicazione, da 3×2 m fino a 20×3 m. Un altro componente importante del dispositivo è il portale mobile con una corsa dell'asse Z che va da 700 mm a 1500 mm.

FANUM ha molti anni di esperienza nella progettazione di questo tipo di apparecchiature. In più di un decennio, questo tipo di design di centro di lavoro si è dimostrato molto efficace nella produzione di modelli in fusione, profili in alluminio di grandi dimensioni e nella lavorazione di materiali compositi. La macchina è adatta ovunque siano importanti un design aperto e la facilità di carico e scarico del piano di lavoro.

«La Lambda GT è dotata di un doppio portale mobile, che garantisce una rigidità senza pari e una struttura compatta. Di conseguenza, la macchina non richiede custodie protettive aggiuntive. Queste caratteristiche di progettazione funzionale sono particolarmente importanti quando si lavorano modelli complessi e altamente precisi in materiali duri»,
sottolinea Wojciech Wójcik, comproprietario di FANUM.

SINUMERIK ONE e il gemello digitale

Il centro di lavoro Lambda GT è stato dotato del più recente sistema di controllo numerico Siemens completamente digitale. SINUMERIK ONE, il controller PLC SIMATIC S7-1500F e i sistemi di azionamento SINAMICS S120 sono responsabili del controllo completo della macchina, dell'esecuzione di programmi tecnologici di lavorazione e della garanzia della sicurezza delle macchine utensili, soddisfacendo contemporaneamente i moderni standard di digitalizzazione della produzione.

Il sistema di controllo numerico SINUMERIK ONE di Siemens stabilisce un nuovo standard nel mondo sempre più digitalizzato della produzione CNC. Il nostro cliente, un'azienda internazionale nel settore della tecnologia metrologica con sede nel Regno Unito, non aveva dubbi durante il processo di prototipazione, configurazione e approvvigionamento di una nuova macchina utensile per scopi di ricerca e sviluppo che SINUMERIK ONE fosse il sistema di controllo in grado di soddisfare tutti i requisiti tecnologici.
Szymon Skorupski, Capo del dipartimento vendite, FANUM

Una caratteristica chiave della soluzione fornita da FANUM non è solo il preciso processo di lavorazione garantito dalla Lambda GT, ma anche la capacità di utilizzare simulazioni avanzate già nella fase di preparazione del programma tecnologico. Grazie alla funzionalità del software e all'eccellente integrazione del software di misurazione con Sistema di controllo SINUMERIK ONE, è possibile implementare un'ampia gamma di cicli di misurazione e crearne di nuovi.

«Il programma di lavorazione è preparato con software CAD/CAM. Il cliente ha quindi la possibilità di verificare il processo di lavorazione e il comportamento della macchina attraverso la simulazione nell'ambiente virtuale del gemello digitale della macchina utensile. Se sono necessarie correzioni al programma di lavorazione, il gemello digitale consente una simulazione remota accurata delle prestazioni del programma e delle modifiche introdotte»
— spiega Wojciech Wójcik.

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Il centro di lavoro Lambda GT utilizza una gamma di soluzioni Siemens, tra cui i sistemi di azionamento SINAMICS S120, il computer industriale SIMATIC NANO BOX PC e gli alimentatori stabilizzati SITOP.

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Il dispositivo utilizza il sistema di controllo numerico SINUMERIK ONE completamente digitale, che si dimostra efficace ovunque sia richiesto un elevato livello di stabilità e precisione di lavorazione.

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Il sistema SINUMERIK ONE, il controller PLC SIMATIC S7-1500F e gli azionamenti SINAMICS S120 sono responsabili del controllo completo della macchina e dell'esecuzione di programmi tecnologici di lavorazione.

Un gemello digitale creato su piattaforme Siemens, Create MyVirtual Machine e Run MyVirtual Machine, insieme al modulo SIMIT e a NX Mechatronic Concept Designer (MCD), consente la simulazione di segnali discreti e processi continui. Questi strumenti consentono la verifica del funzionamento degli ingressi/uscite digitali e analogici che cooperano con i sensori della macchina e le sue periferiche. Forniscono anche la capacità di riprodurre la fisica completa di un corpo rigido, comprese le forze inerziali che agiscono sul sistema cinematico di una macchina utensile.

«Considerando le caratteristiche dei prodotti FANUM, si tratta di macchine innovative e su misura. Nel caso del centro di lavoro Lambda GT, il gemello digitale garantisce la replica completa del sistema di controllo numerico effettivo della macchina, del funzionamento del controller PLC, dell'elaborazione dei dati dell'unità, del pannello operatore e dei dispositivi periferici,»
afferma Karol Staworko, direttore del dipartimento di sviluppo delle vendite di Siemens Poland.

«Grazie a ciò, il cliente acquisisce la capacità di verificare la correttezza del processo di produzione in un ambiente virtuale e non deve imparare dagli errori. Ciò consente di accelerare il processo di implementazione di un nuovo pezzo per la lavorazione, ridurre al minimo i tempi di fermo e i tempi di cambio macchina. Inoltre riduce significativamente il rischio di collisioni tra macchine. Soprattutto, grazie al gemello digitale della macchina utensile, il cliente è in grado di determinare i tempi di lavorazione con il massimo livello di precisione raggiunto fino ad oggi»,
aggiunge.

La collaborazione di FANUM con Siemens

Gli ingegneri di FANUM sottolineano la qualità e l'affidabilità delle soluzioni Siemens utilizzate nelle macchine dell'azienda, inclusa la Lambda GT.

Sia per noi che per i nostri clienti, l'alta qualità dei componenti Siemens, la loro innovazione e la facilità di accesso al supporto tecnico e tecnologico e all'assistenza, incluso il supporto remoto, sono essenziali.
Wojciech Wojcik, comproprietario, FANUM

«Attualmente collaboriamo con Siemens nel settore delle macchine di alta qualità e per usi speciali. Il nostro portafoglio di macchine si sta espandendo e stanno emergendo nuovi clienti con nuove sfide. Con Siemens, la loro offerta hardware, software e supporto, sappiamo che le aspettative del mercato moderno rientrano nelle nostre capacità ingegneristiche. Ciò garantisce una crescita sostenibile sia per la nostra azienda che per i nostri clienti, mentre aspetti come la produzione efficiente ed economica e la sicurezza informatica sono mantenuti ai massimi livelli»,
aggiunge Wojciech Wójcik, comproprietario di FANUM.

Nel 2023, FANUM ha utilizzato per la prima volta il più recente sistema di controllo Siemens SINUMERIK ONE nel suo centro di lavoro a cinque assi, tra l'altro a causa di un'esigenza del cliente. Durante l'intero processo di produzione della macchina e la successiva implementazione presso la sede del cliente, gli ingegneri FANUM hanno ricevuto il pieno supporto da Siemens.

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Le macchine create da FANUM sono soluzioni «su misura», completamente adattate alle esigenze dei clienti dell'azienda.

L'implementazione del sistema di controllo SINUMERIK ONE ci ha aperto le porte a un'ampia gamma di potenziali clienti nei settori automobilistico e aerospaziale, per i quali l'uso di questa soluzione è un requisito necessario. Queste poche implementazioni congiunte ci hanno fatto capire l'altissima versatilità e flessibilità del sistema SINUMERIK ONE, nonché l'ampia gamma delle sue possibili applicazioni. Questo sistema di controllo funziona in modo eccellente in queste aree.
Szymon Skorupski, Capo del reparto vendite, FANUM