Il caso della tranciatura laser nello stampaggio automobilistico

Jul 04, 2023

Il Blanking è probabilmente l’operazione di stampa più dura e violenta. La tranciatura laser è un'alternativa per gli stampatori che utilizzano presse transfer, singole e tandem. Immagini fornite

Il Blanking è probabilmente l’operazione di stampa più dura e violenta. La forza del pistone deve essere al massimo per sfondare il metallo. La forza di rottura può devastare sia la pressa che lo stampo, lasciando sulla sua scia bave, bordi induriti e distorsioni.

Gli effetti diventano ancora maggiori con le qualità più dure di acciaio e alluminio ad alta resistenza.

Mentre le operazioni di stampo progressivo continuano a eseguire la tranciatura come prima fase dell'operazione, gli stampatori che utilizzano presse a trasferimento, singole e tandem per la formatura possono scegliere di eseguire la tranciatura come operazione di taglio laser.

Tenendo conto dei costi degli utensili per cicli di modifica del modello di sei anni o meno, nonché del maggiore utilizzo del materiale, la tranciatura laser ha senso per volumi fino a 100.000 unità all'anno. Per volumi di modelli pari o inferiori a 60.000 unità all'anno, la tranciatura laser ha senso fin dall'inizio del lancio iniziale del veicolo, data la possibilità di eliminare il costo dello stampo di tranciatura e la manutenzione delle attrezzature.

In termini di mercato post-vendita, la tranciatura laser è un gioco da ragazzi perché elimina il taglio delle bobine per adattarle alle matrici principali poiché i pezzi grezzi possono essere annidati in modo efficiente in qualsiasi larghezza della bobina. Elimina inoltre la preparazione associata alla preparazione e al ricondizionamento degli stampi rimasti inattivi per un periodo di tempo tra un utilizzo e l'altro.

Non c'è un'unica risposta. Molti sistemi di tranciatura laser hanno un design modulare che consente l'integrazione di più teste in modo che il sistema possa essere configurato in base ai requisiti dello stampatore.

Le tipiche parti esterne del corpo, come sono attualmente disposte la maggior parte, possono eseguire da 12 a 25 colpi al minuto (SPM) su una configurazione a due teste. I lati complessi del corpo tendono a funzionare nell'intervallo da 4 a 6 SPM. Alcuni stampatori hanno riconfigurato i pezzi grezzi per aumentare i tassi di produzione, consentendo loro di produrre parti nella gamma da 30 a 40 SPM. Ciò, tuttavia, spesso va a scapito dell'utilizzo del materiale e di ulteriori rifiniture negli stampi di formatura.

Le parti strutturali interne più spesse vengono generalmente eseguite nell'area da 6 a 10 SPM, ma le configurazioni con sei teste di taglio laser aumenteranno questa velocità da 30 a 40 SPM.

Tutti i tipi di acciaio e alluminio sono ottimi candidati per la tranciatura laser, così come alcuni materiali esotici. Poiché la tecnologia laser continua ad avanzare a un ritmo incredibile, altri materiali diventano utilizzabili poiché vengono sviluppati parametri di taglio per materiali diversi, come materiali laminati e compositi, e calibri. Gli spessori solitamente vanno da 0,02 pollici (0,5 millimetri) a 0,14 pollici (3,5 mm) perché la maggior parte dei sistemi di tranciatura laser alimentati a bobina sono configurati con linee di alimentazione a bobina e laser a fibra. Ma poiché la tecnologia laser e di livellamento continua a crescere, vengono utilizzati misuratori di materiale anche più spessi di 5 mm (0,19 pollici).

I pezzi grezzi tagliati al laser hanno una zona alterata dal calore (HAZ), che è l'area dal bordo tagliato al laser al pezzo grezzo. Tuttavia, con l'aumento delle velocità di taglio laser di oggi, la HAZ è stata notevolmente ridotta. Per materiale da 2,0 mm (0,08 pollici) e più sottile, tale zona è inferiore a 0,2 mm (0,008 pollici). L'indurimento all'interno di tale zona è inferiore rispetto a quello delle parti tagliate meccanicamente e la distanza dal bordo all'area non interessata è significativamente più breve.

I fori tagliati al laser non sono sottoposti a compressione e quindi non presentano bordi temprati a pressione.

La tranciatura meccanica dei più recenti acciai ad alta resistenza (HSS) e alluminio ad alta resistenza (HSA) utilizzati negli sforzi di alleggerimento dei veicoli produce microfratture lungo tutto il bordo di taglio del pezzo grezzo. Ciò si traduce spesso in tassi di scarto elevati per i pezzi grezzi nel processo di formatura. La cancellazione laser elimina questo problema.

Diversi sistemi di tranciatura laser da bobina offrono vari metodi per la rimozione delle parti e la separazione degli scarti. Nella maggior parte dei sistemi, il pezzo grezzo finito viene prelevato da un robot o da un portale di impilamento dal nastro della bobina, lasciando dietro di sé lo scheletro da occuparsi. Alcuni sistemi offrono la possibilità di rimuovere a monte pezzi di scarto più piccoli.