Pionieri dell'idraulica: come Domin produce valvole rivoluzionarie con la precisione micrometrica della S33
L'azienda britannica high-tech Domin sta rivoluzionando interi settori industriali con componenti idraulici altamente efficienti stampati in 3D, affidandosi alla precisione e all'affidabilità della rettificatrice cilindrica universale S33 di STUDER.
Nel Domin Technology Centre (DTC) alle porte di Bristol, in Inghilterra, l'aria profuma di innovazione. L'atmosfera è caratterizzata da un'energia positiva, perché qui si disegna il futuro del controllo del movimento. Nei capannoni luminosi e ordinati si trovano sistemi di stampa 3D all'avanguardia, macchine EDM e fresatrici e, da poco, anche una rettificatrice cilindrica in tondo, S33 di STUDER. Si tratta di strumenti per grandi professionisti di talento, uniti da una missione comune: risvegliare un intero settore dal suo letargo tecnologico. Con i suoi 85 dipendenti altamente qualificati, Domin è una delle aziende più innovative del Regno Unito.
L'idraulica è il settore che consente di controllare con precisione la forza dei fluidi sotto pressione e di spostare anche carichi più pesanti con apparente facilità. I sistemi di idraulica sono diventati una parte indispensabile del nostro mondo moderno, che si tratti di escavatori che sollevano carichi di tonnellate nei cantieri, di un aereo che estende il carrello di atterraggio o di automobili che eseguono comandi di frenata in frazioni di secondo. Ma è anche vero che, rispetto ad altri settori industriali, dagli anni '50 ad oggi ci sono state relativamente poche innovazioni e progressi in questo campo.
Valvole e pompe high-tech fanno progredire l'idraulica
"L'idraulica tradizionale è incredibilmente potente, ma anche notoriamente inefficiente. I sistemi convenzionali possono disperdere fino al 70% della loro energia in ingresso", spiega Cameron Adams, Manufacturing Engineering Manager di Domin. Lui e il suo team si sono quindi prefissati l'obiettivo di portare questa tecnologia chiave in quasi tutte le industrie moderne nella prossima era, in modo da ottenere di più con meno . Domin intende raggiungere questo obiettivo con i suoi prodotti principali: servovalvola estremamente reattiva e pompe ultracompatte ad alte prestazioni.
L'azienda sfrutta la libertà di progettazione offerta dalla stampa 3D in metallo per produrre componenti innovativi con strutture interne complesse e ottimizzate dal punto di vista del flusso. Tali strutture complesse dei canali sarebbero impensabili con la produzione convenzionale. I risultati sono sistemi idraulici controllabili digitalmente che consentono guadagni di efficienza fino al 90% rispetto alle soluzioni convenzionali. Ad esempio, una singola valvola moderna di Domin riduce i costi di circa 400 dollari all'anno, il che si traduce in notevoli risparmi per i sistemi di grandi dimensioni. I clienti di Domin operano in settori quali l'aerospaziale, l'automobilistico, quello degli sport motoristici, la produzione industriale, la robotica, la navigazione e l'energia.
Produzione scalabile grazie alla STUDER S33
Domin produce i propri prodotti in acciaio maraging estremamente duro, durevole e inossidabile, anticorrrosivo, non soggetto a corrosione mediante stampa 3D in metallo. Dopo il processo additivo segue la finitura delle superfici e delle geometrie di precisione, il cosiddetto edge matching. In questa fase, i bordi di controllo della valvola a saracinesca devono essere allineati alle finestre dell'alloggiamento della valvola con una precisione di pochi micron. Questa corrispondenza è fondamentale per le prestazioni complessive della valvola.
Finora Domin ha eseguito l'edge matching mediante elettroerosione a filo (EDM). Si tratta di un processo che garantisce un'elevata precisione, ma è relativamente lento. "Ci trovavamo di fronte al problema di dover scalare un processo estremamente preciso ma lento per la nostra produzione in crescita", ricorda Adams. Per questo Domin aveva bisogno di una macchina che garantisse in modo affidabile la massima precisione e offrisse inoltre la flessibilità di combinare diverse lavorazioni. Dopo un'attenta valutazione, la scelta è caduta sulla rettificatrice cilindrica universale CNC S33 di STUDER.
Elevate aspettative di precisione superate
Ora Domin utilizza la S33 per la rettifica ad alta precisione dei diametri e dei bordi di controllo sottili delle valvole a saracinesca, per prodotti chiave come le valvole delle serie S4 Pro, S6 Pro e S10 Pro. In questo caso i requisiti di precisione sono estremamente elevati. Ad esempio, la valvola S6 Pro richiede una tolleranza del diametro di solo tre micron, un valore venti volte inferiore al diametro di un capello umano. "La precisione e l'affidabilità della macchina STUDER hanno superato le nostre aspettative. Durante il collaudo, grazie alla misurazione in-process, la deviazione su 50 componenti era di soli 0,0006 mm – e no, non è un errore di battitura", afferma Adams.
Ciò è possibile grazie alle più moderne tecnologie di rettifica e ai componenti di alta qualità con cui il produttore svizzero di qualità, con oltre 113 anni di tradizione, equipaggia le sue rettificatrici cilindriche. La S33 dispone della rivoluzionaria architettura hardware e software C.O.R.E. Il cui ampio display touch non solo garantisce un funzionamento intuitivo, ma anche una visualizzazione intelligente dei dati di produzione rilevanti. E con caratteristiche come i mandrini di rettifica a motore a frequenza controllata per la rettifica esterna e interna e il basamento della macchina in Granitan® S103 Mineralguss per la necessaria stabilità termica e lo smorzamento delle vibrazioni, si ottengono risultati affidabili e precisi.
Cinque minuti invece di un'ora: produzione di livello superiore grazie a STUDER
Nel complesso, la S33 ha consentito a Domin di aumentare il livello di produzione. Grazie alle tolleranze estremamente ridotte, gli specialisti dell'idraulica possono ora produrre in serie le loro valvole a saracinesca e i loro blocchi valvole come componenti completamente intercambiabili. Non è più necessario l'abbinamento manuale dei componenti, come avveniva in precedenza. Il vantaggio tecnologico decisivo della S33 per Domin è stata la sua configurazione con due mole. La possibilità di effettuare la rettifica sia sui diametri che sullo spallamento delle valvole in un'unica macchina è per noi un punto di svolta", afferma Adams, spiegando: "Sappiamo che se c'è la possibilità di commettere errori, questi prima o poi si verificheranno. Per ridurre questo rischio, abbiamo progettato il processo in modo tale da non richiedere il cambio della mola o il movimento della contropunta. Questo approccio non solo riduce i tempi di attrezzaggio, ma minimizza anche i costi degli errori che tipicamente ne derivano. Inoltre, il passaggio dall'EDM alla rettifica in tondo sulla S33 per la valvola S6 Pro ha portato a un notevole miglioramento dell'efficienza: il tempo di lavorazione è stato ridotto da quasi un'ora a soli cinque minuti.
Domin e STUDER sono anche legati da una collaborazione basata sulla fiducia. "La comunicazione tra i nostri esperti e gli eccellenti ingegneri di Domin ha funzionato molto bene fin dall'inizio. Insieme siamo riusciti a identificare la S33 come macchina ottimale e a configurarla per le specifiche esigenze di produzione", ricorda Michael Läuffer, Area Sales Manager UK / Ireland e Benelux presso STUDER. Questa consulenza e la fiducia reciproca sono state fondamentali per Domin. "Non abbiamo ricevuto solo una macchina, ma una soluzione ben ponderata. Il supporto tecnico e la capacità di rispondere alle nostre esigenze sono stati eccellenti e hanno notevolmente facilitato l'intero processo di implementazione", conferma Adams.
Guardando al futuro, la rotta di Domin è chiaramente orientata alla crescita. Il volume di produzione dovrebbe aumentare in modo esponenziale nei prossimi anni. Per far fronte a questa sfida, il prossimo passo è già stato deciso: l'automazione del caricamento dei pezzi è la prossima pietra miliare sulla strada verso una produzione in serie altamente efficiente. Anche per questo motivo la scelta è ricaduta sulla S33 con le sue opzioni di automazione intelligenti e a prova di futuro. "Con STUDER abbiamo al nostro fianco un partner che ci accompagnerà anche in queste fasi di sviluppo e ci aiuterà a realizzare la nostra visione di un processo di produzione completamente automatizzato e intelligente", riassume Adams.
