L'officina meccanica utilizza una pressa per forgiatura per ridurre i costi delle parti in titanio

Per produrre parti complesse in titanio in modo più conveniente, le officine meccaniche stanno incorporando sempre più attrezzature avanzate di forgiatura per integrare le loro capacità CNC esistenti per creare parti a forma di rete che richiedono solo una lavorazione minima. In alcuni casi, il processo di forgiatura è così preciso che non è necessaria alcuna lavorazione aggiuntiva.

Con i recenti progressi nei controlli e nell'automazione delle presse idrauliche per forgiatura, le parti di precisione in titanio possono essere forgiate con tolleranze estremamente strette e con volumi relativamente elevati. La forgiatura riduce inoltre significativamente i costi di produzione del titanio fino al 50%.

Per forgiare il titanio secondo specifiche precise, tuttavia, le officine meccaniche necessitano dell'attrezzatura giusta con un controllo estremamente rigoroso dei parametri di produzione. Fortunatamente, i progressi nella progettazione, nei controlli e nell’automazione delle presse idrauliche stanno contribuendo a ottimizzare la qualità, la produzione e il prezzo dei componenti.

FPD Company, un'officina meccanica che produce componenti aerospaziali e medicali con sede in Pennsylvania, investe in una pressa personalizzata capace di maggiore controllo con un tonnellaggio maggiore.

"Volevamo aumentare la nostra dotazione di pezzi forgiati e ciò richiedeva una pressa più grande con controlli più sofisticati per le parti in titanio. Avevamo già una pressa da 2.500 tonnellate, che è relativamente piccola per il titanio. Allo stesso tempo, dovevamo migliorare controllo, qualità e tempi di ciclo", ha affermato Jeff Speicher, direttore generale di FPD.

Partner con il produttore di fucina

Per raggiungere i propri obiettivi di produzione, FPD ha collaborato con Erie Press Systems, un produttore di presse meccaniche per forgiatura e presse idrauliche progettate individualmente dal 1895 che ora fa parte di Ajax-CECO-Erie Press, il più grande fornitore di attrezzature per forgiatura del Nord America.

Sebbene Erie Press abbia progettato, ingegnerizzato e costruito il sistema, FPD ha fornito un contributo significativo sui requisiti di progettazione. Il risultato è stato una pressa idraulica personalizzata ad alta velocità in grado di produrre 3.000 tonnellate a una velocità e a un profilo di carico completamente controllati e programmabili per tutta la corsa.

"La pressa personalizzata, insieme alla nostra ingegneria e alle nostre attrezzature, ci consente di mantenere costantemente tolleranze estremamente strette durante la creazione di parti in titanio per l'industria aerospaziale e dei dispositivi medici. Con l'attrezzatura giusta, i pezzi forgiati sono estremamente uniformi e possiamo produrre valori quasi netti forme che richiedono una lavorazione minima o nulla. Se una parte necessita di lavorazione aggiuntiva per fori, fori e altre caratteristiche secondarie, possiamo farlo anche noi," ha affermato Speicher, aggiungendo che FPD fornisce ampi servizi di lavorazione CNC a 5 assi in loco.

Controllo preciso della corsa e della forza della forgia

Secondo Speicher, l'attrezzatura di forgiatura Erie Press è progettata con un sistema servo-idraulico che consente un maggiore controllo della corsa di forgiatura e della forza applicata. Il controllo della pressa modula le valvole di scarico servoproporzionali dell'accumulatore per mantenere la velocità programmata indipendentemente dal carico, garantendo prestazioni di forgiatura costanti. Questa disposizione offre flessibilità per forgiare parti in un ampio intervallo di velocità non possibile con una configurazione della velocità di scarico dell'accumulatore regolata meccanicamente.

Per alcune geometrie delle parti, la velocità di deformazione del titanio può richiedere profili di velocità variabili durante tutto il processo di formatura. La modifica del tasso di deformazione consente a FPD di ottenere una migliore durata dello stampo creando allo stesso tempo maggiori dettagli riempiendo le anime e gli angoli della cavità dello stampo più avanti nella corsa. Secondo Speicher, il sistema servoidraulico consente una risoluzione estremamente elevata nella definizione di tali parametri. Inoltre, il controller della posizione della pressa pubblica sul server dell'impianto FPD un grafico ad alta velocità o una firma digitale corrispondente al ciclo di forgiatura di ciascuna parte per documentazione storica e riferimento.

FPD può anche controllare la pressa per colpire la parte con una forza specifica o con un limite di tonnellaggio predefinito. Inoltre, la pressa può raggiungere una posizione programmata con una precisione posizionale inferiore a 0,01".