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Centri di lavoro CNC per l'industria del legno

Macchine per la lavorazione del legno

L'automazione "computer controlled" sta diventando la norma in ambito produttivo. Anche nella filiera della lavorazione del legno, si stanno moltiplicando le macchine CNC a controllo numerico. Su queste macchine, un computer "di bordo" esegue tutti i controlli che permetteranno alla stessa di procedere con le lavorazioni. Questi complessi sistemi integrati eseguono quindi le varie lavorazioni sul particolare fissato sul piano di lavoro. Tornitura, taglio, fresatura, foratura, levigatura o incollaggio: tutte queste operazioni vengono eseguite sul legno con l'ausilio di utensili programmati secondo dinamiche prestabilite. In questi moderni centri di lavoro non ci sono più i meccanismi di controllo come le leve manuali o i pedali. I movimenti vengono gestiti tramite la tastiera del computer o con un semplice clic e tutte le operazioni possono essere controllate attraverso il monitor. Il computer controlla il centro di lavoro con i dati inseriti per eseguire tutti i movimenti di avanzamento e i processi di serraggio. Non è più necessario che un operatore intervenga manualmente. Grazie a questo tipo di centro di lavoro CNC, si può raggiungere un livello di produttività decisamente più alto e migliori risultati in termini di precisione e di velocità. Si riducono anche il numero dei difetti da lavorazione e i rischi di malfunzionamenti. Le macchine CNC sono molto flessibili: usano interfacce di programmazione basate su testo e grafica, possono essere settate con facilità per soddisfare le esigenze individuali dell'officina. Le tecnologie a controllo numerico vengono spesso usate dagli uffici di progettazione che utilizzano applicativi CAD per sviluppare e implementare programmi per la macchina CNC.

Applicazioni nella filiera della lavorazione del legno

Grazie alla loro versatilità, le macchine CNC stanno diventando lo standard anche per tutta la filiera del legno - sia a livello industriale che nelle officine. Sono sempre di più le aziende che investono in macchinari CNC per poter soddisfare le nuove esigenze del mercato affrontando anche la questione della pressione sui costi. I centri di lavoro CNC sono particolarmente utili quando vengono lavorate varie essenze di legno, spesso anche in combinazione con altri materiali come la plastica o i metalli non-ferrosi. Il massello o gli altri semilavorati lignei, come il plywood, i compensati, multistrati o pannelli MDF possono essere fresati (pantografi), tagliati o levigati automaticamente, anche in serie. I centri CNC permettono di produrre elementi costruttivi (porte, finestre ecc...) partendo da legno massello (per l'arredo e l'interior design) o da altri tipi di pannelli. L'utilizzo di macchinari CNC per la lavorazione del legno dà ottimi risultati anche nella produzione di strumenti musicali complessi.

CNC

Configurazione di un centro CNC per la lavorazione del legno.

Un centro di lavoro CNC per le lavorazioni del legno, in genere, è fatto di quattro unità: il telaio del macchinario, il piano a barre, il banco di lavoro e l'unità di lavorazione. All'interno di ognuna di queste unità, può rivelarsi utile l'utilizzo di sistemi per catene portacavi e di cavi flessibili da posa mobile igus® che permettono di aumentare la durata d'esercizio dell'impianto contribuendo al suo corretto funzionamento, senza manutenzione. I sistemi per catene portacavi proteggono in modo efficace i cavi e i tubi del centro di lavoro, anche dalle temperature molto alte, dalle cicliche e dinamiche elevate tipiche dell'industria del legno.
 
Telaio della macchina: il telaio rappresenta la struttura di base del macchinario e accoglie i pannelli di controllo. In genere, ospita anche i sistemi di azionamento della macchina. Le altre unità di traslazione sono in genere installate al telaio della macchina. Generatore di vuoto con elementi aspiranti: con l'ausilio degli elementi aspiranti sul piano a barre, il pezzo viene posizionato in modo accurato in base alla dimensione dell'utensile. Le regolazioni del piano a barre sono sempre controllate dal computer della macchina. Vengono eseguite, in parte, tramite tecnologia laser. I vari piani a barre possono essere controllati separatamente. Piano di lavorazione: I pezzi vengono fissati al piano di lavoro per essere lavorati. Alcune macchine sono attrezzate da più stazioni di lavoro che possono operare separatamente l'una dall'altra. Per esempio, mentre il pezzo sta passando una determinata fase di lavorazione viene già messo in coda nella fase successiva. Unità di lavoro: Le funzioni della macchina CNC sono centralizzate nell'unità di lavorazione. Possono essere eseguite varie lavorazioni che dipendono dall'utensile installato.

Sequenze di lavoro nell'unità di lavorazione:

Il cambio utensile, nell'unità di lavorazione, consente alle macchine CNC di eseguire differenti sequenze di lavorazione. L'utensile può essere sostituito in background mentre viene ultimata una fase di lavoro, il ché permette di risparmiare nei tempi di lavorazione. Poiché la maggior parte delle lavorazioni producono scarti da asportazione, il centro di lavoro CNC garantisce l'evacuazione continua dei trucioli. Di seguito, alcuni esempi specifici di lavorazioni eseguite da un centro CNC:

La perforazione  è una lavorazione con asportazione di trucioli per la creazione di fori cilindrici ciechi o passanti, all'interno di un corpo solido.

La fresatura  si riferisce a una lavorazione per asportazione di truciolo su metalli, legno o plastica mediante utensili di fresatura. Questo processo viene eseguito su macchine utensili chiamate fresatrici o su centri di lavoro. Contrariamente a quanto accade nella tornitura, nel processo di fresatura l'asportazione avviene attraverso la rotazione dell'utensile sul pezzo da lavorare il quale è fissato sul banco di lavoro mediante morsetti. In base al modello, la traslazione della fresa può seguire gli assi X, Y e Z (anche in combinazione) oppure i rispettivi assi di rotazione.

Il taglio  è un processo che genera truciolo e che prevede movimenti di sezionatura circolari o rettilinei. Il taglio viene utilizzato per sezionare pezzi, barre o profilati a misura o per praticare aperture, scanalature o fessure in pannelli. In questo caso, l'utensile esegue il movimento di taglio e il movimento di avanzamento.

La levigatura  è un processo che utilizza dischi abrasivi, le cui superfici sono formate da una moltitudine di elementi leviganti naturali o sintetici. Il disco rimuove il materiale ad alte velocità, tramite il contatto discontinuo tra il pezzo in lavorazione e il grano di levigatura.

La bordatura  tramite tecnologia laser consiste nell'incollaggio di un particolare bordo alla superficie predefinita del pezzo, mediante raggi laser. Con l'effetto del laser, il materiale del bordo penetra nella superficie del pezzo formando - per pressione - un contatto completamente uniforme tra il pezzo e il materiale del bordo. Così, è possibile ottenere superfici uniformi e senza fuga. La bordatura può essere eseguita sia con laser CO2 che laser diodi. Entrambi i processi impiegano un bordo che unisce una superficie adesiva ed una superficie funzionale coestrusa realizzata con un polimero. Questa superficie funzionale ha uno spessore di pochi decimi di millimetro che sciogliendosi, penetrando e raffreddandosi, rappresenta l'"ancoraggio" del materiale di bordatura al pezzo in lavorazione.

Prodotti igus® tipici delle applicazioni nei centri di lavoro CNC

Nei centri di lavoro CNC, in genere troviamo sistemi per catene portacavi, catene chiuse e cavi igus chainflex con rivestimento in PVC. Poiché esistono molte differenti versioni di macchine per la lavorazione del legno - in base alle dimensioni dei pezzi da lavorare - vengono utilizzate varie versioni anche di questi prodotti igus®.
 

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Catena portacavi per le regolazioni dei piani a barre

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Catena portacavi per gli elementi di bloccaggio nei piani a barre

3

Asse Z - vari cavi per l'alimentazione del mandrino

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Asse Y - catena portacavi per la traslazione - cavi comando, dati, motore e tubi pneumatici

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Basamento della macchina

6

Unità di lavorazione

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Asse X - catena portacavi per corsa longitudinale - cavi comando, dati, motore e tubi pneumatici

Catene portacavi

Il più delle volte, vengono scelti sistemi per catene portacavi E2 ed E4 . Ma, nel caso di centri di lavoro più piccoli, si possono scegliere anche catene - apribili e non - della serie E2 mini ed E2/000. Vengono utilizzati diversi sistemi per catene portacavi perché - per alimentare gli assi X/Y/Z e i piani a barre - servono varie lunghezze della catena con differenti configurazioni per i vari riempimenti possibili. L'asse Z richiede generalmente più catene perché spesso esistono varie applicazioni. Ogni barra del piano richiede la propria catena (con, in particolare, tubi pneumatici). L'installazione di queste catene può avvenire esternamente o internamente al basamento della macchina per una maggiore protezione delle stesse.
 
Le catene chiuse della serie E2 sono particolarmente indicate per l'utilizzo nei centri CNC per la lavorazione del legno perché offrono una protezione efficace contro i trucioli. Proteggono i cavi e sono una buona soluzione dal punto di vista estetico perché hanno un aspetto uniforme. Sono semplici da assemblare, economiche e il rapporto tra le loro dimensioni interne ed esterne le rende compatte e adeguate per l'installazione nei centri di lavoro CNC.
 
La catena twisterband viene utilizzata se il centro di lavoro CNC prevede speciali movimenti di rotazione in spazi ridotti, come nel caso della bordatura. Il sistema twisterband è resistente all'usura e non richiede manutenzione e consente l'alimentazione del mandrino rotante. Rispetto alle soluzioni con contatti striscianti, la twisterband rappresenta una soluzione cost-effective che non richiede manutenzione e necessita di meno spazio.
 
Nelle macchine a CNC le catene portacavi hanno due fondamentali vantaggi rispetto a soluzioni con tubi corrugati: garantiscono una soluzione più pulita ed hanno un aspetto esteriore nettamente più accattivante. Inoltre gli operatori non rischiano di essere distratti dai movimenti incontrollati dei vari corrugati appesi sulla macchina.

chainflex®

I cavi chainflex® con rivestimento in PVC sono particolarmente indicati per l'uso nelle catene portacavi sui centri di lavoro CNC. Non sono in genere sottoposti a contatto con olio,sono installati in macchine all'interno di capannoni e vengono utilizzati prevalentemente in applicazioni autoportanti. I cavi chainflex® con rivestimento in PVC rappresentano una soluzione molto valida e molto conveniente in sostituzione di altri cavi in PUR o TPE per le applicazioni nei centri CNC per la lavorazione del legno. Vengono anche utilizzati tubi aria CA PU in combinazione con i cavi in PVC.

readycable® / readychain®

igus® offre un'ampia gamma di prodotti e soluzioni individuali, per ogni tipo di centro di lavoro. Detto questo, igus® non fornisce soltanto catene portacavi, cavi o connettori; propone anche sistemi già preassemblati: i readycable® o le readychain®. Un sistema completo di questo genere è fatto di componenti perfettamente compatibili tra loro e rappresenta una soluzione ideale per un centro di lavoro per la lavorazione del legno. Oltre ai sistemi per catene portacavi, altri prodotti igus® possono essere interessanti per queste applicazioni. In particolare per le porte di questi macchinari, consigliamo i cuscinetti lineari drylin®, che permettono di predisporre sistemi di apertura fluidi ed esenti da lubrificazione e da manutenzione. Poiché funzionano a secco, sono particolarmente resistenti allo sporco e potranno funzionare a lungo, anche in presenza di trucioli. Vi proponiamo di scoprire la qualità e la varietà dei prodotti igus® durante una delle fiere per l'industria del legno, come LIGNA, Xylexpo, WoodMac China, CIFM/Interzum Guangzhou.

Applicazioni clienti già realizzate

Wood industry

The igus® preassembled energy chains create a lasting, low-wear connection to the tools.

Wood milling machine

This machine works the decorative edge of wooden boards.

Woodworking

Flexible machining of wooden materials with rotations around the own axis for up to 1440 degrees.

Altri esempi applicativi


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