MACCHINA FSW: SCEGLI LA SOLUZIONE PIÙ ADATTA ALLE TUE ESIGENZE
Macchina specializzata, robot o testa FSW per macchina utensile?
Sei interessato alla saldatura per attrito e stai cercando un confronto per investire nella soluzione FSW più adatta alle tue esigenze? Allora sei nel posto giusto! In questo articolo analizzeremo punto per punto i diversi criteri da considerare nella scelta di una soluzione FSW.
Cominciamo!
FRICTION STIR WELDING: COSTO DI INVESTIMENTO
Il costo è un criterio essenziale nella scelta della tua soluzione FSW. Molto spesso, il prezzo è strettamente correlato alla qualità e, nella maggior parte dei casi, più il prodotto è costoso, maggiore sarà la sua qualità. Tuttavia, nel caso specifico delle apparecchiature FSW, questa idea è ben lontana dalla realtà. Scopriamo perché.
Quando parliamo di macchine specializzate nella saldatura FSW, il prezzo può variare considerevolmente. Ad esempio, è possibile acquistare una macchina FSW in grado di saldare 2 metri di lunghezza a partire da 600.000 euro. Tuttavia, per poter saldare componenti più lunghi, il prezzo aumenta vertiginosamente. Per una saldatura di oltre 10 metri infatti, l’investimento raggiunge i 2 milioni di euro. Perché un costo così alto? La risposta è semplice: le macchine specializzate in saldatura FSW sono prodotte singolarmente e non possono quindi beneficiare di economie di scala.
Vediamo ora la seconda soluzione: i robot FSW. Dato che il braccio robotico viene prodotto in serie, il suo costo è piuttosto contenuto. Tuttavia, il braccio da solo non può realizzare delle saldature per attrito: è necessario associarlo a una testa FSW motorizzata integrata e sviluppare un ambiente software dedicato. Tutto questo, prodotto in singole unità, comporterà un investimento totale per la stazione robotica FSW di 400.000 euro.
La soluzione Stirweld, invece, permette di aggiungere una testa FSW a un centro di lavorazione esistente, riducendo drasticamente il costo d’investimento iniziale. Dato che la nostra testa FSW è prodotta in serie, il suo costo è inferiore ai 100.000 euro, un prezzo nettamente più vantaggioso rispetto alle altre due soluzioni FSW.
SPESSORE DELLA SALDATURA FSW
Il 95% delle applicazioni nel settore della saldatura per attrito ha uno spessore inferiore ai 5 mm. Tuttavia, le tue installazioni potrebbero avere esigenze diverse. Per questo, nel paragrafo di seguito, analizzeremo le possibilità offerte dalle diverse apparecchiature FSW per individuare la soluzione più adatta alle tue applicazioni.
Una macchina specializzata FSW è in grado di generare una forza di saldatura molto elevata che può raggiungere i 60 kN. Poiché 2 kN permettono di ottenere 1 mm di spessore, le macchine FSW possono arrivare fino ai 30 mm.
La forza di saldatura di un braccio robotico è invece limitata a 10 kN. Di conseguenza, sarà possibile saldare fino a circa 5 mm.
La forza di saldatura della testa FSW Stirweld è di 20 kN, il che la rende una soluzione intermedia in termini di capacità di saldatura. La nostra testa FSW permette di realizzare saldature fino a 12 mm di spessore, che possono arrivare a 20 mm con la configurazione di saldatura doppia.
TEMPI DI CONSEGNA DELLA MACCHINA FSW
Una volta che decidi di investire nella saldatura per attrito, è logico che tu voglia usufruirne nel più breve tempo possibile. Soprattutto perché la tecnologia FSW offre un vantaggio competitivo immediato da implementare quanto prima. Vediamo quindi quali sono i tempi di consegna delle tre apparecchiature FSW disponibili sul mercato.
La macchina specializzata FSW viene prodotta su commissione: il processo di progettazione, costruzione, assemblaggio, ecc. inizia una volta confermato l’ordine. Questo fa sì che i tempi di consegna di una macchina utensile per saldature FSW siano molto lunghi: tra i 12 e i 18 mesi.
Anche per i robot FSW i tempi di attesa sono piuttosto lunghi. Per la consegna di un braccio robotico FSW sono infatti necessari circa 6 mesi.
Al contrario, la testa FSW ha un processo di fabbricazione più breve che permette di produrre una soluzione FSW in meno di 3 mesi. Inoltre, Stirweld dispone di uno stock di teste per saldatura che riduce i tempi di consegna a soli 15 giorni.
PRECISIONE DELLA SALDATURA PER ATTRITO
Per ottenere delle saldature di qualità è fondamentale garantire la massima precisione nel posizionamento dell’utensile FSW sul componente durante il processo di saldatura per attrito. Confrontiamo ora i livelli di precisione delle diverse soluzioni per la saldatura FSW.
La macchina specializzata per saldatura FSW è molto precisa. Nello specifico, assicura una precisione di 0,01 mm.
Nel caso dei robot FSW, invece, è di 1 mm. La scarsa precisione di questa soluzione è da attribuire alla mancanza di rigidezza delle articolazioni del robot e, di conseguenza, all’elevata elasticità dei robot di serie. La deformazione del braccio robotico, dovuta alle notevoli forze generate dalla saldatura per attrito, provoca una deviazione laterale dell’utensile FSW che impatta negativamente la qualità della saldatura.
La testa FSW Stirweld offre lo stesso livello di precisione di una macchina utensile specializzata, ovvero 0,01 mm.
CONTROLLO DELLA FORZA NELLA SALDATURA PER ATTRITO
Durante il processo di saldatura è indispensabile esercitare una forza costante sul componente per ottenere una buona saldatura FSW. Per questo motivo, il controllo della forza è obbligatorio ed è presente con lo stesso livello di qualità sulle macchine utensili FSW, sui robot FSW e sulla testa FSW per macchine CNC.
INGOMBRO DI UNA MACCHINA FSW
Quando si vuole investire in una nuova tecnologia, è necessario considerare lo spazio che la macchina occuperà nella fabbrica. Per le fabbriche di piccole e medie dimensioni, così come per quelle in cui sono già presenti numerose macchine, questo criterio può rendere o meno accessibile questa tecnologia.
Una macchina specializzata è piuttosto ingombrante e richiede grandi spazi in cui posizionarla.
Il robot per saldatura FSW è generalmente più compatto di una macchina utensile. Tuttavia, è comunque necessario disporre di uno spazio dedicato nella fabbrica.
Nel caso della testa FSW, l’ingombro è nullo. La testa viene infatti incorporata a una macchina CNC già esistente.
MODULARITÀ DELL’APPARECCHIATURA FSW
Sebbene l’interesse principale sia quello di realizzare una saldatura per attrito, è comunque consigliabile tenere conto della modularità delle diverse soluzioni FSW per poter realizzare altre operazioni di fabbricazione e risparmiare così tempo e denaro.
Le macchine FSW non offrono alcuna modularità poiché sono concepite per eseguire unicamente saldature per attrito.
Anche le stazioni robotiche FSW permettono di realizzare solamente saldature per attrito. Tuttavia, sono considerate più modulari delle macchine specializzate in quanto possono essere riconfigurate per effettuare altre operazioni, come il picking.
La testa FSW Stirweld si rivela la soluzione più modulare in quanto trasforma la macchina CNC in una macchina ibrida di lavorazione-saldatura. La testa FSW può essere installata e rimossa in soli 10 minuti. Questo ti consente di eseguire saldature per attrito ogni volta che ne avrai bisogno. Potrai inoltre realizzare piccole operazioni di fresatura sostituendo semplicemente l’utensile FSW con una fresa (velocità massima di 6000 giri/min).
RIGIDEZZA DELLA MACCHINA FSW
La rigidezza della soluzione FSW è un criterio fondamentale in quanto influisce direttamente sulla precisione della saldatura.
Una macchina specializzata è totalmente rigida e quindi particolarmente precisa.
Al contrario, il robot FSW non è uno strumento rigido e, per questo, manca di precisione.
La testa FSW per macchine CNC possiede lo stesso grado di rigidezza e precisione di una macchina specializzata FSW.
AREA DI LAVORO PER SALDATURE FSW
In base all’applicazione da saldare per attrito, l’area di lavoro può essere più o meno importante. Se devi saldare componenti con grandi superfici, la sua dimensione è un fattore che dovrai tenere in considerazione.
La dimensione del componente da saldare con una macchina specializzata è limitata alle dimensioni della macchina.
Le prestazioni di una stazione robotica FSW, invece, non sono altrettanto limitate in quanto il braccio robotico può saldare per attrito davanti e dietro di lui. Inoltre, è possibile utilizzare una guida per spostare il robot FSW dove necessario.
L’area di lavoro della testa FSW Stirweld è determinata dalle dimensioni della macchina CNC alla quale viene aggiunta. Pertanto, con una testa FSW è possibile eseguire saldature di grandi dimensioni purché la macchina CNC lo consenta.
SALDATURA PER ATTRITO 3D
Lo stesso vale per la possibilità in saldare in 3D. A seconda dell’applicazione da saldare per attrito, questo criterio può essere più o meno importante nella scelta della soluzione più adatta alle tue esigenze. Va comunque ricordato che il 95% delle operazioni di saldatura per attrito presenti sul mercato vengono realizzate su superfici piane (2D).
La macchina FSW può eseguire saldature per attrito solamente sul piano orizzontale.
Al contrario, le stazioni robotiche FSW possono realizzare saldature per attrito in orizzontale, verticale e… in ogni direzione possibile.
La capacità di saldare in più direzioni della testa FSW Stirweld dipende dalla configurazione della macchina CNC sulla quale viene installata. Se la macchina è a 3, 4 o 5 assi, potrai effettuare saldature FSW multidirezionali. Tuttavia, la libertà di movimento della macchina CNC sarà più limitata rispetto al braccio robotico.
VELOCITÀ DI SALDATURA FSW
Infine, per quanto riguarda la velocità di saldatura per attrito, qualsiasi sia la soluzione FSW che sceglierai, le prestazioni saranno le stesse, ovvero fino a 2 m/min.
In questo articolo abbiamo passato in rassegna tutti i criteri da considerare durante la scelta della soluzione FSW più adatta alle tue applicazioni. Di seguito, un riassunto schematizzato:
Ora che ti abbiamo fornito tutte le informazioni necessarie, tocca a te!
Quale tra le caratteristiche analizzate in questo articolo ha la priorità per le tue applicazioni? L’investimento, la precisione, i tempi di consegna, la modularità, ecc.?
Tieni presente che, se sei nuovo alla tecnologia FSW, scegliere la testa Stirweld per la tua macchina CNC semplificherà e agevolerà il processo, in quanto i nostri esperti Stirweld ti guideranno nella realizzazione dei primi progetti di saldatura per attrito. Inoltre, dopo l’installazione, la nostra assistenza tecnica rimane a disposizione per assicurare un avvio ottimale.
Se vuoi saperne di più sulla testa FSW per macchine CNC, contattaci senza impegno.
CHE COSA ASPETTI, APPROFITTA DEI VANTAGGI DELLA SALDATURA PER ATTRITO!
