DEFORMAZIONE PRECISA DEI BRACCI GRU



L’impianto KSK di Schwerte, che fa parte del gruppo Vlassenroot, ha ampliato la sua capacità per la produzione di bracci gru mobili con l’installazione di una nuova pressa piegatrice LVD modello PPEB-H da 2000 T e 14 m.

Vlassenroot è uno dei principali produttori mondiali di componenti specifici per le gru mobili, ed opera in quattro cantieri tra Belgio, Germania e Polonia. Uno dei punti forti del gruppo è che tutti i suoi processi di produzione sono interni ed è in grado di offrire come fornitore unico ai produttori di gru un pacchetto braccio gru e telaio completamente saldati.

In effetti, l’acquisizione di KSK nel 1999, la quale aveva ampie capacità di saldatura, è stata motivata dalla richiesta da parte dei produttori di gru, di bracci completamente saldati.

La produzione comincia con la consegna di acciaio resistenza altoresistenziale all’impianto di Vlassenroot di Bruxelles, dove i pezzi grezzi per i componenti deformati vengono tagliati laser. L’impianto belga deforma alcuni dei componenti dei bracci, i quali sono richiesti come profili non saldati e spedisce gli altri pezzi grezzi a Schwerte, Germania e a Gliwice, Polonia, per la produzione dei componenti saldati più piccoli. Le strutture saldate vengono messe insieme nell’impianto di Vlassenroot di Bochum, Germania, per l'assemblaggio finale e la consegna al cliente.

“Abbiamo un controllo totale sull’intero processo, dall’acciaio alle sezioni di bracci saldati, e siamo gli unici al mondo in grado di offrire questo”, dice Ludwig Deckers, direttore dell’impianto di Schwerte. “Tutto ciò offre molti vantaggi sia a noi, che ai produttori di gru”.

Aggiunge inoltre che negli ultimi anni, la maggior parte del mercato è stata rappresentata dalle gru per il settore dell’energia eolica, e questo dato ha comportato grandi vantaggi per Vlassenroot, dato che con le sue presse piegatrici LVD - due in Belgio ed una a Schwerte – ha potuto esprimere una capacità di produzione su larga scala in risposta alle innumerevoli richieste.

“La più grande gru per la quale abbiamo prodotto dei pezzi ha una capacità di 500 t e la più lunga sezione che produciamo a Schwerte è lunga 14,55 m. Forniamo prodotti per tutti i più importanti costruttori di gru del mondo intero ed esportiamo in Europa, Stati Uniti, Africa, Russia, Cina, Giappone; – non c’è una grande concorrenza in questo settore”.

Il signor Deckers spiega che la collaborazione con LVD risale ad alcuni anni fa, quando Vlassenroot aveva soltanto delle presse piegatrici convenzionali.

“Il nostro primo contatto con LVD fu quando chiedemmo loro di ricostruire una di queste presse come una normale macchina CNC ma con controlli ed idraulica nuove. Tutto andò molto liscio e quindi chiedemmo loro di ricostruire tutte le nostre presse piegatrici. Quando abbiamo avuto, quindi, bisogno di capacità potenziate in Belgio, è stato un passo naturale per noi di rivolgerci di nuovo a loro per nuove macchine. Adesso nel nostro impianto belga abbiamo ben due presse piegatrici LVD modello PPEB da 2000 t e 14 m”.

“Ci siamo messi in contatto con LVD anche per questa nuova macchina di Schwerte, grazie alla buona esperienza che abbiamo avuto con loro e all’assistenza che sanno fornire”.

Le nuove macchine costruite da LVD per Vlassenroot – e adesso per KSK – sono state progettate apposta per avere la configurazione più adatta alla deformazione di bracci gru con acciai altorestistenziali. Infatti, Vlassenroot ha consegnato a LVD tutti i suoi progetti di componenti, con la richiesta di costruire una macchina in base alle esigenze degli stessi.

La macchina più recente include alcuni successivi raffinamenti. Il primo è una serie di dispositivi di spinta CNC, nella parte anteriore della macchina, i quali garantiscono che la lamiera sia collocata fermamente sui registri posteriori.

“È stato un duro lavoro per gli operatori spingere questi componenti lunghi e pesanti contro i registri posteriori, quindi abbiamo richiesto a LVD di inventare un sistema automatico, piuttosto che usare la forza lavoro. Ha funzionato tutto benissimo,” dice il signor Deckers.

La seconda caratteristica speciale è una matrice inferiore regolabile con incrementi di 10 mm, da un minimo di 110 mm fino a 320 mm. Ciò permette alla KSK di far fronte a raggi di piegatura molto ampi, richiesti per gli acciai altoresistenziali.

La piegatura di questi materiali richiede una competenza speciale e un’attrezzatura d’alta qualità, dice il signor Deckers.

"Nel caso dell'acciaio normale, per piegare un angolo di 90 gradi, uno dovrebbe piegarlo a 89 oppure 88 gradi, per rimbalzo calcolare il ritorno elastico. Con il materiale 1100-Newton, resistente alla trazione con cui pieghiamo comunemente, si potrebbe avere un rimbalzo di 30 gradi - quindi si dovrebbe piegare a 60 gradi. C'è bisogno, dunque, di molta forza per entrare nella matrice e piegare il materiale”.

Più forte è il materiale, più leggeri e più alti possono essere i bracci telescopici costruiti dai produttori di gru. Si parla al momento di ottenere in futuro dell’acciaio 1300 Newton o anche 1600 Newton, resistente alla trazione – ma questo richiederebbe dei progetti e dei materiali di saldatura che non sono stati ancora sviluppati.

Per deformare con precisione questi materiali molto forti, un certo numero di fattori devono essere intrinseci al progetto della macchina. La geometria è particolarmente importante, e la struttura deve essere progettata con attenzione, in modo da garantire che le forze di piegatura agiscano sulla linea centrale della matrice. Anche il controllo della curvatura è molto importante per compensare qualsiasi deflessione nella struttura, dovuta alle forze applicate al pezzo di lavoro; se questo non è preciso, la pressa piegatrice non sarà capace di piegare con precisione sulla lunghezza del pezzo. Sulle macchine LVD, la curvatura è un asse CNC automatico guidato dal comando della macchina.

“La precisione della piegatura è di estrema importanza per noi, a causa delle richieste del prodotto finito. Sebbene produciamo dei componenti molto grandi – lunghi fino ad oltre 14 m – le tolleranze richieste dai clienti sono molto strette. Per una sezione del braccio con diametro di 1,6 m, l’altezza e la larghezza devono rientrare entro più o meno 2 mm sulla produzione saldata. Altrimenti, le sezioni dei bracci telescopici non scorreranno regolarmente dentro e fuori”, dice il signor Deckers.

“Dopo soltanto qualche settimana di funzionamento, la nuova macchina si è dimostrata di essere più precisa e più produttiva della macchina che avevamo prima. Non mi aspettavo dei risultati tanto positi
 


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