NUM supporta Richter Maschinenfabrik AG per il brevetto di un sistema di saldatura ad arco sommerso, gestito con CNC NUM e dotato di un intuitivo controllo a joystick

Il sistema di saldatura ad arco sommerso controllato da CNC con interpolazione di 6 assi è equipaggiato con un CNC Flexium NUM. Il sistema è azionato mediante un joystick e i controlli sono semplici e intuitivi. Occorrono solo pochi punti di istruzione per ricavare contorni di saldatura complessi direttamente sul pezzo. L’operatore può regolare il percorso di saldatura come desidera semplicemente premendo un pulsante e ciò rende possibile effettuare saldature multistrato controllate automaticamente da CNC su profili di curve complesse.

Il processo di saldatura ad arco sommerso non rappresenta di per sé una novità, si tratta di una tecnica comunemente utilizzata nella produzione di grandi componenti per offrire saldature di qualità elevata. La particolarità del sistema sviluppato da Richter insieme a NUM è la combinazione di varie componenti disponibili sul mercato e la loro perfetta interazione basata su un CNC e su un’applicazione sviluppata appositamente. Ciò consente una qualità di saldatura costantemente elevata, molto superiore a quella ottenuta con i metodi convenzionali.

La testa saldante del sistema di saldatura ad arco sommerso è stata installata orizzontalmente, insieme all’alimentazione di filo e flusso granulare, su un braccio mobile a sbalzo che può essere ruotato in tutte le direzioni e regolato verticalmente. La testa saldante può pertanto essere posizionata in qualsiasi punto sopra il tavolo di saldatura. Il braccio a sbalzo include anche l’unità di controllo del sistema, costituita da un monitor FS152 con tasti funzione, un sedile e un joystick. Tutti i comandi e le impostazioni del sistema, dalla configurazione all’esecuzione del lavoro, vengono effettuati mediante il joystick. Durante il processo di produzione, questo non offre solo flessibilità ma anche altri notevoli vantaggi. Da un lato i saldatori possono utilizzare la macchina indossando i guanti e dall’altro i controlli complessi della macchina sono stati semplificati al punto da consentire a un nuovo saldatore di utilizzare la macchina e lavorare in modo indipendente dopo poche ore. I semplici controlli e il controller connesso sono stati attentamente sviluppati in loco dai tecnici di Richter e NUM, quindi perfezionati in base a varie prove pratiche. I comandi impartiti mediante il joystick vengono convertiti in movimento dal CNC Flexium per mezzo di 6 assi.

Il pezzo in lavorazione viene posizionato su una grande tavola inclinabile rotante da 60 tonnellate, al di sotto del braccio a sbalzo. Questa tavola dispone di una rotazione senza fine e può essere inclinata fino a 45° per consentire saldature non orizzontali. Un ulteriore vantaggio offerto dal braccio rotante a sbalzo è costituito dal fatto che può essere spinto interamente da un lato. Ciò consente di saldare componenti di dimensioni superiori alla tavola rotante.

Precedentemente, i sistemi di saldatura ad arco sommerso consentivano normalmente di effettuare saldature a V o a X, sempre su linee rette. Fino ad ora, è sempre stato necessario effettuare a mano la saldatura dei contorni mediante altri metodi di saldatura (MAG) che richiedevano molto più tempo e lavoro e presentavano una qualità non costante (formazione di fori). Questo nuovo sistema di saldatura ad arco sommerso consente ora di produrre automaticamente la saldatura dei contorni con notevole risparmio di tempo e con una qualità costante. “In generale, il sistema di saldatura ad arco sommerso sviluppato qui può ragionevolmente consentire un aumento della produzione dell’ordine del 25-30%” spiega Dirk Kunig, direttore del reparto Electronics di Richter AG e sviluppatore di questo sistema.

Quasi ogni giorno, i reparti di preparazione del lavoro e di monitoraggio dei sistemi di saldatura di Richter AG trovano nuove applicazioni per questo sistema, in precedenza inimmaginabili. “Vi è stato un eccezionale salto in avanti in termini di prestazioni e qualità” conferma Dirk Kunig.

Il complesso controllo del sistema è gestito da un’unità CNC Flexium 68 fornita da NUM in modo trasparente per l’utente. L’interfaccia uomo-macchina standard NUM per l’utilizzo dell’impianto, fornita con il sistema, è stata molto semplificata per mezzo di un’applicazione sviluppata appositamente per questa macchina. Viene controllata mediante un solo joystick. Il saldatore può utilizzare questo joystick per tracciare la saldatura da creare durante il processo di apprendimento e allo stesso tempo per leggere i punti registrati. 

Per il futuro, abbiamo progetti per il sistema di taglio a fiamma di cui abbiamo parlato approfonditamente sull’ultima uscita di NUMinfo, per cui prevediamo di trasferire digitalmente i punti appresi al sistema di saldatura ad arco sommerso, eliminando completamente l’esigenza di lavoro manuale da parte dei saldatori. Ciò consentirebbe un ulteriore risparmio di tempo. Come si può notare sul monitor, le voci di menu sono disposte in modo da poter essere selezionate con il joystick. La disposizione dei pulsanti in basso e i colori sul monitor corrispondono alla disposizione dei pulsanti sul joystick che l’utente può utilizzare per selezionare menu e voci di menu.

Il CNC alla base del sistema non governa solo la posizione della testa saldante, è anche presente un secondo canale CNC che controlla l’avanzamento del filo e l’unità del flusso granulare, affinché preceda sempre il tragitto della saldatura. Anche i componenti composti di materiali diversi, ad esempio spesse lamiere in acciaio e pesanti componenti in ghisa, possono essere saldati perfettamente senza errori e con il dovuto livello di precisione. Questo tipo di componenti di dimensioni elevate costituiti di materiali diversi è richiesto per i grandi bracci escavatori nel settore minerario.

Con questo nuovo sistema di saldatura ad arco sommerso, Richter Maschinenfabrik AG in stretta collaborazione con NUM ha compiuto un grande passo avanti in termini di miglioramento della qualità delle saldature, di riduzione dei tempi e di riduzione dei costi di produzione. Ancora una volta è stato dimostrato che se due società condividono le loro competenze per creare qualcosa di nuovo, possono superare con successo le aspettative.