Che ben lubrifica meglio raffredda

KNOLL AerosolMaster con tecnologia ATS serve per evitare la formazione di calore nella zona di contatto della truciolatura

Che ben lubrifica meglio raffredda

A partire dell'EMO 2019 nel portafoglio dei prodotti di KNOLL: il sistema di lubrificazione in asciutto ad aerosol AerosolMaster. Foto: KNOLL

L'AerosolMaster 4000 ATS di KNOLL è disponibile con 30 programmi selezionabili per processi di lavorazione che richiedono molte quantità di aerosol diverse.

L'AerosolMaster di KNOLL rende possibile ad esempio le condizioni procedurali nella lavorazione dell'alluminio in modo tale, che l'utente approfitta di un aumento nella produttività a forma di elevati valori di taglio ovvero elevati tempi utili degli utensili.

Ideale per la lavorazione di titanio: la combinazione di ATS e la tecnologia di raffreddamento criogenica Cryolub®.

Un vantaggio della tecnologia ATS è che i componenti escono dalla macchina asciutti, il cui semplifica e accelera l'ulteriore lavorazione seguente.

Il gestore Matthias Knoll: „Esistono ambiti di produzione in cui la lubrificazione a quantità minime dominerà senza dubbio.“

Reiner Rother, ingegnere degli sviluppi MQL presso KNOLL: „Mentre con l'AerosolMaster ‚normale‘ riusciamo a raggiungere un aumento di produttività del 30 al 70 percento, con l'AerosolMaster Cryolub® esso arriva persino al 70 e 200 percento.“

La situazione di raffreddamento/lubrificazione in corrispondenza del tagliente dell'utensile può risultare decisivo per l'economicità del processo di truciolatura. La lubrificazione in asciutto ad aerosol (ATS) sviluppata dalla ditta Rother e ora disponibile presso KNOLL provvede alla riduzione della formazione di calore. Essa rende superfluo ulteriori impegni di raffreddamento, è adattabile in modo semplice, sicura per quanto riguarda i processi e fornisce risultati ottimi nella lavorazione. Oltre a ciò l'ATS è nettamente più conveniente e più efficiente per quanto riguarda l'aspetto energetico in confronto a sistemi KSS e MQL tradizionali.

Per evitare confusioni: il 1° luglio 2019 la KNOLL Maschinenbau, uno degli offerenti leader di sistemi di trasporto e filtranti per trucioli e lubrorefrigeranti nella lavorazione dei metalli ha acquistato la Rother Technologie GmbH & Co. KG, Bad Urach, insieme a tutti i brevetti. Ciò significa che il sistema AerosolMaster, che basa sulla tecnologia ATS (Aerosol-Trockenschmierung, lubrificazione in asciutto ad aerosol) sviluppata da Rother, ora appartiene alla gamma di prodotti di KNOLL. Questo vale per tutte le varianti fino al dispositivo high-end AerosolMaster 4000 Cryolub®, che amplia l'ATS con la tecnologia di raffreddamento criogenico.

Già da cinque anni la KNOLL si occupa di alternative per il raffreddamento ad allagamento con lubrorefrigeranti (KSS) utilizzato prevalentemente nella truciolatura di metalli. Il gestore Matthias Knoll è sicuro: „Esistono ambiti di produzione in cui il futuro è chiaramente la lubrificazione a quantità minime ovvero la lubrificazione in asciutto.“ Con il proprio sistema ad alta pressione ControLube negli ultimi anni KNOLL offrì un prodotto per la lubrificazione a quantità minime (MQL), che produce un aerosol estremamente fine e fornisce buoni risultati per quanto riguarda la lubrificazione. Però la lancetta necessaria che passa attraverso il mandrino si svelò come svantaggio decisivo e come elemento frenante per il successo economico.

A partire dell'EMO 2019 il sistema MQL ControLube ora appartiene al passato. „Andremo avanti con l'AerosolMaster sviluppato dalla Rother e che nella nostra gamma di prodotti ha sostituito il sistema ControLube“, spiega Matthias Knoll. „La sua tecnologia di base – la lubrificazione in asciutto ad aerosol, ATS – raggiunge una finezza paragonabile dell'aerosol, però può essere adattata molto più facilmente.“

Accesso e passaggio semplice

Dal 2009 l'AerosolMaster è presente nel mercato ed è abbastanza sparso. Cioè già dai tempi di Rother esiste una collaborazione piuttosto intensa con i più importanti produttori di macchine utensili, che su richiesta da parte dei clienti integrano l'AerosolMaster in una versione OEM come attrezzatura di base. Inoltre molti truciolatori hanno post-montato il sistema nelle loro macchine, siccome il postmontaggio risulta molto semplice ed è realizzabile senza disturbi degni di nota nell'esercizio.

La trasformazione può avvenire in base a sistemi MQL tradizionali o anche in base a macchine con raffreddamento in umido, perché in caso dell'ATS l'aerosol viene condotto preferibilmente attraverso i canali di utensili con alimentazione interna del refrigerante (innere Kühlmittelzufuhr, IKZ). Qualora essi non dovessero essere presenti l'aerosol può essere alimentato anche tramite attacchi speciali per gli utensili o ugelli esterni. La stretta collaborazione con produttori rinomati di sistemi di serraggio per utensili risultò per esempio nello sviluppo di serraggi speciali per utensili senza IKZ, che sono concepiti in modo tale da premere la miscela dell'aerosol dopo l'emissione dal attacco dell'utensile esattamente nelle scanalature del serraggio dell'utensile. Esso le libera sciacquandole e raggiunge quindi direttamente i taglienti dell'utensile anche in caso dei regimi più alti, dove agisce come lubrificante.

Esso come funziona la lubrificazione in asciutto ad aerosol

Reiner Rother, l'ex socio e gestore di Rother Technologie, ora si è assunto il compito di ingegnere dei sviluppi MQL presso KNOLL per proseguire l'ulteriore sviluppo di ATS e AerosolMaster. Egli descrive il principio di funzionamento della lubrificazione in asciutto: „ATS evita il calore provocato dalla frizione, guidando le particelle finissime lubrificanti direttamente al tagliente dell'utensile e che inumidiscono uniformemente la zona di contatto. Eccetto il flusso dell'aria non risulta necessaria un ulteriore raffreddamento aggiuntivo.“

L'elemento centrale del KNOLL AerosolMaster è un contenitore di pressione contenente l'olio lubrificante speciale ATS Lubricant, che attraverso a un tubo Venturi speciale insieme alla sostanza di supporto "aria" viene trasformato in un aerosol molto fine con una dimensione delle goccette di 0,1 µm fino a 0,4 µm (dimensione media 0,25 µm).

Inoltre l'aggregato AerosolMaster contiene una tecnologia di controllo e regolazione brevettata, attraverso la quale la produzione ed il trasporto dell'aerosol possono essere regolati in dipendenza della relativa applicazione. Essa mantiene anche costante il flusso dell'aerosol e provvede all'alimentazione priva di perdite dello stesso in corrispondenza del tagliente. Un'applicazione ottimale delle particelle lubrificanti riduce quindi la formazione di calore di frizione in modo efficiente.

„Persino con regimi alti fino a 42.000 min-1 e con lunghe distanze grazie alle particelle estremamente fini non avviene una demiscelazione dell'olio“, sottolinea l'esperto per MQL, Rother. Non sussista neanche il pericolo che lo strato dell'olio si interrompe. Oltre a ciò la sostanza ATS trasporta o soffia i trucioli direttamente dalla zona di truciolatura per far sì che ad esempio nella fresatura di profonde cavità verrà evitato il temuto attraversamento di trucioli sicuro per i processi.

A proposito, la scorta di lubrificante viene controllata dal controllo. Il rabbocco avviene in dipendenza del tipo di impianto o manualmente o automaticamente tramite l'Aggregato di rabbocco (Nachfüllaggregat, NFA).

Tecnica per un aumento della produttività e per risparmiare i costi

Le limitazioni che sono note in collegamento con tradizionali sistemi MQL – come ad esempio demiscelazione, dosaggio, regolazione, lunghezza delle linee, impiego di piccoli utensili con un diametro del canale di raffreddamento < 0,5 mm – non esistono con ATS. Anzi, gli utenti riferiscono un aumento notevole della produttività e della sicurezza dei processi. Secondo Reiner Rother si ha anche un aumento della durata utile della fresa utilizzata, in dipendenza dell'applicazione, grazie alla riduzione significante della formazione di calore nella zona attacco fino al 30 percento in confronto ad altri sistemi MQL. Alternativamente possono essere aumentati anche i dati di taglio e la produttività della truciolatura – con la stessa durata.

Altri benefici in termini di costi risultano dai trucioli (smaltimento) e pezzi lavorati (ulteriore lavorazione) asciutti ottenuti nel processo. Sotto lo sfondo del basso consumo di lubrificante (circa 3 a 25 ml/h) anche gli elevati costi di messa a disposizione e di smaltimento di lubrorefrigeranti praticamente si riducono a zero. Anche la pulizia delle macchine sempre necessaria a causa del raffreddamento ad allagamento in caso dell'ATS risulta praticamente superflua. E per quanto riguarda l'efficienza in termini energetici – un tema perseguito da KNOLL in molti ambiti – gli impianti AerosolMaster dimostrano un vaso potenziale: il consumo energetico a macchina è più basso del 60 percento in confronto a impianti KSS centrali.

La soluzione ATS sintonizzata perfettamente per qualsiasi applicazione

Gli aggregati AerosolMaster di KNOLL sono disponibili per diverse esigenze di produzione – dall'AerosolMaster 800 ATS per fresatrici e torni per i quali risultano sufficienti tre diverse quantità di aerosol, fino all'AerosolMaster 4000 ATS concepito per processi di lavorazione che richiedono molte quantità di aerosol diverse. Con esso l'utente può scegliere uno di 30 programmi che possono essere richiamati direttamente attraverso il collegamento alla macchina.

Nella truciolatura di titanio e di altri materiali con scarsa conduttività del calore l'ATS raggiunge i suoi limiti. Però la KNOLL offre una soluzione adatta anche per questi casi difficili: l'AerosolMaster 4000 Cryolub® combina ATS con una tecnologia di raffreddamento criogenico. Ciò significa, in aggiunta alla lubrificazione in asciutto con aerosol tramite una linea separata del CO2 liquido viene condotto alla zona di contatto di truciolatura che poi si raffredda a una temperatura fino a -78 gradi Celsius. La prestazione di raffreddamento come anche la saturazione con aerosol può essere regolata in dipendenza delle esigenze e cioè in dipendenza del componente e materiale. Grazie alle sue esperienze Reiner Rother sa: „Mentre con l'AerosolMaster ‚normale‘ riusciamo a raggiungere un aumento di produttività del 30 al 70 percento, con l'impianto Cryo esso arriva persino al 70 e 200 percento. Grazie a questo effetto i produttori di macchine sono persino disposti ad accettare la lancetta addizionale attraverso il mandrino.“

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A partire dell'EMO 2019 nel portafoglio dei prodotti di KNOLL: il sistema di lubrificazione in asciutto ad aerosol AerosolMaster. Foto: KNOLL jpg (602 KB)

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L'AerosolMaster 4000 ATS di KNOLL è disponibile con 30 programmi selezionabili per processi di lavorazione che richiedono molte quantità di aerosol diverse. jpg (416 KB)

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L'AerosolMaster di KNOLL rende possibile ad esempio le condizioni procedurali nella lavorazione dell'alluminio in modo tale, che l'utente approfitta di un aumento nella produttività a forma di elevati valori di taglio ovvero elevati tempi utili degli utensili. jpg (1 MB)

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Il gestore Matthias Knoll: „Esistono ambiti di produzione in cui la lubrificazione a quantità minime dominerà senza dubbio.“ jpg (739 KB)

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Reiner Rother, ingegnere degli sviluppi MQL presso KNOLL: „Mentre con l'AerosolMaster ‚normale‘ riusciamo a raggiungere un aumento di produttività del 30 al 70 percento, con l'AerosolMaster Cryolub® esso arriva persino al 70 e 200 percento.“ jpg (629 KB)

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