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GF MACHINING SOLUTIONS oltre 50 anni di innovazione
STORIA di copertina
G F M A C H I N I N G S O L U T I O N S
OLTRE CINQUANT’ANNI DI INNOVAZIONE
IL CONCETTO DI ADVANCED MANUFACTURING DECLINATO SECONDO TRE DIVERSE TECNOLOGIE INNOVATIVE PER COMPETERE, IN CUI L’ADDITIVE MANUFACTURING DIVENTA PARTE INTEGRANTE DEL PROCESSO PRODUTTIVO
Patrizia Ricci
Le origini del gruppo Fondato in Svizzera nel 1802 da Johann Conrad Fischer e quotato alla Borsa di Zurigo dal 1931, pionieri nell’industria con oltre 200 anni di storia, il gruppo GF Machining Solutions rappresenta una fonte di innovazione e di forza per i propri clienti. Composto da tre divisioni, GF Piping Systems, GF Casting Solutions, e GF Machining Solutions, che si occupa di macchine utensili e processi sulle macchine con oltre 3200 dipendenti, il gruppo L automotive e autosport, medicale, elettronica e microelettronica e power generation con un portafoglio esteso di soluzioni per la meccanica di precisione per la produzione di lotti mediopiccoli di pezzi che va dalla fresatura (milling) all’EDM, dal laser all’additive manufacturing e al micromachining, ma anche mandrini (spindles), tooling and automation e digital trasformation, ovvero la parte software per la gestione di celle e la connettività dei macchinari. Forti della propria tradizione di superiooggi, con uno sguardo al futuro, prosegue sulla strada dell’innovazione per incrementare il successo dei clienti e dell’intero settore delle macchine utensili. Tecnologie innovative per competere Nel 1969, con il lancio della prima macchina per elettroerosione a filo (WEDM) a controllo numerico, GF Machining Solutions rivoluzionò il settore dell’elettroerosione è presente in 50 paesi nel mondo. Opera prinrità tecnologica, il gruppo GF ha da sempre (EDM). Le innovazioni aziendali susseguitesi cipalmente nell’ambito della meccanica di esplorato nuovi settori tecnologici che hanno negli anni continuarono a dimostrare l’enorme precisione, nei segmenti dell’aerospace, ICT, favorito la crescita dei propri clienti. Anche potenziale della tecnologia di elettroerosione.
Dal ‘69 ad oggi, da oltre cinquant’anni, la tradizione innovativa di GF prosegue con miglioramenti all’orizzonte in termini di efficienza della macchina, facilità d’uso e integrazione dei processi.
“Da sempre innovatore di processo – spiega Andrea Fritzsch, MD di GF Machining Solutions Italia - oggi il gruppo GF si caratterizza per essere protagonista nella generazione del semilavorato con l’additive, per la gestione dell’intero processo attraverso le diverse tecnologie e un’automazione flessibile che si sposa bene con l’additivo perché permette di gestire in modo automatizzato anche lotti di pezzi singoli e non ripetitiva. Una delle peculiarità di GF – continua Fritzsch - è essere proprietaria dell’automazione e della gestione ed avere la capacità di gestire l’integrazione dei processi con diverse tecnologie a partire dalla fresatura, dal laser e dall’erosione. A cui si aggiunge la parte additiva che non può essere automatizzata ma può andare in produzione: quindi, non solo stampanti ma macchine che possono essere inserite in produzione”. Uno dei concetti innovativi sviluppati da GF è proprio l’inserimento dell’additive manufacturing non solo come lavorazione a parte rispetto al processo produttivo, ma come parte integrante dello stesso. L’additivo cioè diventa parte di un processo produttivo in cui entrano in gioco molteplici lavorazioni, rispettando, attraverso un’unica gestione elettronica, i tempi di ciascuna macchina e senza assimilare tutti i processi all’interno di una sola macchina. Nell’ambito dell’advanced manufacturing technology, oltre alla tecnologia additiva, il gruppo GF propone altre due tipologie di soluzioni innovative, che rientrano nei sistemi più tradizionali realizzati dal gruppo e nell’adozione di nuove applicazioni nel mondo laser: il Laser Texturing & Engraving (Laser TSE) e il microlution, prevalentemente dedicato al micromachining tramite tecnologie laser. Tecnologie che permettono di effettuare operazioni davvero particolari e di ottenere risultati complessi e funzionali.
Laser TSE e Microlution
La tecnologia di testurizzazione laser sviluppata da GF consente di superare le sfide quotidiane della produzione, di innovare senza compromessi, di accelerare il time-to-market e ridurre l’impatto ambientale. Tramite le soluzioni di testurizzazione laser proposte è possibile realizzare facilmente e con ripetitività infinita i propri marchi distintivi sulle geometrie 3D in un’ampia gamma di settori. Tra questi rientrano interni dei veicoli, luci dei veicoli, pneumatici, elettronica di consumo, packaging, cosmesi, beni di lusso, dispositivi medici, elettrodomestici, tooling, costruzione di stampi e prodotti di lifestyle/consumo, come scarpe, articoli sportivi e altro. “In linea con la visione di GF Machining Solutions della fabbrica intelligente del futuro, – spiega ancora Andrea Fritzsch - la tecnologia laser viene applicata dalla testurizzazione e marcatura fino all’impressione di forme precise e particolari funzionali all’interno del manufatto, in particolare degli stampi, e alla caratterizzazione delle superfici tramite raggi laser e la lavorazione selettiva della superficie con caratteristiche di forma differenti”.
I servizi di testurizzazione laser, Laser Blasting e incisione laser possono essere svolti dalla medesima e unica soluzione. La tecnologia a bordo dei macchinari prevede prevalentemente due sorgenti laser, che possono
essere presenti contemporaneamente sulla macchina: una sorgente nano, di tipo classico, che consente lavorazioni più veloci con aspor- tazioni maggiori, e una sorgente femto, che, concentrando l’energia in un tempo estre- mamente breve (10-15 secondi), permette di asportare materiale senza liquefarlo, pas- sando, in tempi infinitesimali, direttamente dallo stato solido a quello gassoso arrivando alla sublimazione, fondamentale per lavorare in modo pulito nel microscopico ed avere una caratterizzazione micrometrica delle super- fici. La sorgente femto permette di definire il livello di dettaglio della superficie. In termini operativi significa avere dei prodotti senza bave e zone di alterazione termica. Si tratta di una tecnologia che permette di eseguire tagli di estrema precisione richiesti in settori molto avanzati e in quelli in cui le dimensioni microscopiche degli oggetti richiedono una precisione molto elevata senza derogare sulla qualità.
Il lavoro di sviluppo svolto da GF nell’am- bito delle tecnologie laser è molto importante in quanto permette di affrontare settori che fino a qualche tempo fa necessitavano dell’in- tervento dell’uomo. Con queste soluzioni laser si possono infatti eseguire delle sabbia- ture selettive e controllate conseguendo livelli di rugosità e proprietà tipicamente proprie di comparti molto esigenti, come quello medi- cale ad esempio, che se effettuate con tecniche tradizionali, richiedono interventi manuali e operazioni di mascheratura non sempre caratterizzate dagli stessi livelli di precisione e ripetibilità.
“Gli applicativi tipo di questa tecnologia (laser blasting) – continua Fritzsch - trovano spazio nel medicale e dentale perché con essa è possibile eseguire delle sabbiature selettive e controllate sul pezzo con il laser che consente di eseguire processi con una contaminazione molto limitata rispetto alla normale sabbiatura e avere zone in cui è richiesta una maggiore aggressione dell’osso, ad esempio nell’implan- tologia, o superfici funzionali antibatteriche con minori problematiche di rigetto da parte del paziente”. Con il laser è possibile ese- guire dei blasting selettivi in modo preciso e digitale con un processo costante nel caso di ripetizioni di lavorazioni su pezzi differenti. Altri applicativi importanti sono in ambito aerospace, dove è possibile generare il nero
assoluto, nell’orologeria, gioielleria e fashion. Va detto anche che la tecnologia laser consente anche di realizzare superfici funzionali, generando superfici riflettenti, idrorepellenti, antipolvere, antibatteriche con circa 250 casi applicativi.
Grazie al laser femto si entra anche in produzione: questa tecnologia definisce non solo l’aspetto superficiale ma consente anche produzione massiva di componenti grazie al fatto che si riesce a lavorare in modo pulito. Con la tecnologia laser al femtosecondo, si realizza una microlavorazione pulita e velocissima mantenendo al tempo stesso un’elevata precisione e produttività. GF Machining Solutions offre la linea di piattaforme di microlavorazione laser ottimizzate per feature piccole ad alta precisione più completa del settore, al fine di soddisfare la crescente esigenza di pezzi più piccoli e più intelligenti per supportare gli attuali prodotti all’avanguardia. Ambiti di applicazione sono nel settore dell’aerospace, dell’automotive, medicale e semiconduttori.
Direct Metal Printing (DMP)
Il Direct Metal Printing (DMP) è una tecnologia di produzione additiva che permette di produrre parti con un’ampia varietà di leghe metalliche. A partire dalla polvere di metallo il prodotto viene prodotto strato per strato. Ogni strato viene fuso sul precedente creando una parte con densità (fino al 99,9%) paragonabile alle tecniche di produzione convenzionali (fresatura, fusione). In questo processo non
viene creato quasi nessun materiale di scarto e possono essere create geometrie complesse che non potrebbero essere altrimenti prodotte. I vantaggi della stampa additiva consistono nella riduzione di peso, attraverso strutture reticolari o all’ottimizzazione topologica, nella realizzazione di prodotti personalizzati - ad esempio, in ambito medicale, si possono realizzare componenti dedicati ad un singolo paziente – nell’aumento della funzionalità delle parti e nella produzione rapida.
Automazione
L’industria manifatturiera è caratterizzata da un contesto estremamente competitivo. Per far fronte alla concorrenza globale occorrono maggiore flessibilità, una qualità di livello superiore e una migliore produttività. Nel lungo termine esiste solamente una soluzione valida: la pallettizzazione e l’automazione. L’automazione permette alla produzione di proseguire indipendentemente dall’ora del giorno o dal giorno della settimana. Si ottengono così lead time più brevi, maggiore produttività e tempi di recupero più rapidi del capitale investito in macchine.
La strategia di GF in Italia
Uno dei punti di forza del gruppo GF è la capacità di fornire supporto al cliente nell’individuazione delle migliori soluzioni e nella definizione di tutto il processo produttivo, tramite la creazione di centri tecnologici nel mondo e il valore aggiunto della competenza del personale. “Mettere il cliente al primo posto è uno dei valori fondamentali del gruppo GF Machining Solutions” – precisa l’MD di GFMS. “Fin dalle origini, l’azienda si è occupata di distribuzione, formazione e assistenza ai prodotti GF Machining Solutions, con centri di competenza (CoCs) in diversi paesi in Europa e nel mondo. La strategia di GF in Italia è stata delineata lo scorso anno, con l’apertura di un nuovo centro ad Agrate Brianza”. Una location per i clienti dotata di un’area attrezzata per unire le proprie competenze ed esperienze a quelle degli attuali e futuri utilizzatori, allo scopo comune di accrescere la competitività e accelerare lo sviluppo tecnologico reciproco per tutte le soluzioni presenti nel proprio portafoglio. Grazie alla competenza e alla formazione dei propri collaboratori, GF è in grado di offrire una valida consulenza sulla scelta della tecnologia ottimale e sul relativo utilizzo, oltre a qualsiasi informazione sulle attività proposte. I centri di competenza di GF Machining Solutions possono contare su tecnici esperti in tecnologie applicate e offrono corsi di formazione e dimostrazioni in merito alle ultime tendenze e sviluppi nella fresatura, nell’EDM e nella tecnologia laser. Gli esperti dei centri di competenza offrono soluzioni per le richieste di applicazioni provenienti da vari segmenti di mercato. Tra i servizi disponibili vi sono soluzioni dedicate per settori industriali specifici, l’analisi dei costi di produzione e la quantificazione delle soluzioni da un punto di vista delle prestazioni e dei costi.
DOSSIER
CNC
DMC80U2 Le applicazioni di simulazione delle macchine (macchine virtuali) sono in grado di simulare completamente le unità di produzione così da ottimizzare in anticipo i processi produttivi sul campo. (Immagine Heidenhain)
