MMC Magazine

Kotaro Sakaguchi: Operatore Prototype / Dal 1998

Toshiya Matsumoto: Operatore Production (ex operatore Prototype) / Dal 2004

Takayuki Azegami: Staff Development / Dal 2006

Takahiro Misono: Staff Production Technology / Dal 2006

Frese con testina intercambiabile iMX

Un innovativo sistema di fissaggio prodotto con una cura artigianale

Lo sviluppo di frese con testina intercambiabile ha inizio già nel 2001. Come per ogni sviluppo a lungo termine, il prodotto finale è risultato essere molto diverso dal suo primo prototipo. Gli ingegneri di Mitsubishi Materials hanno ritenuto che la giunzione a doppio contatto fra le parti in metallo duro cementato fosse un elemento essenziale per soddisfare le esigenze di massima resistenza, rigidità e affidabilità; tuttavia, era necessaria una nuova tecnologia per ottenere tale giunzione. In questo articolo abbiamo intervistato quattro dei tecnici che hanno preso parte al processo: due specializzati nella tecnologia di sviluppo e produzione e due operatori di macchine di prototipazione.

D: Raccontateci i retroscena dello sviluppo.

Azegami: "Esistono due diversi tipi di frese: integrali e con testina intercambiabile. Le frese con testina intercambiabile sono molto economiche perché possono essere sostituite facilmente a seconda delle diverse necessità, il che le rende adatte a una grande varietà di applicazioni. I corpi delle frese integrali, come suggerito dal nome, sono realizzati in un unico pezzo per garantire un alto livello di rigidità e di precisione. 
Di conseguenza, l'idea alla base dello sviluppo iniziale del 2001 era unire i vantaggi di entrambe le tipologie per soddisfare in maniera ancora migliore le esigenze del cliente. Il meccanismo di fissaggio originale sosteneva la testina soltanto grazie al contatto con la superficie conica, soluzione che non non garantiva la resistenza e la rigidità necessarie. In seguito a un lungo processo per tentativi, si giunse alla conclusione che utilizzando, per il meccanismo di fissaggio, un doppio contatto delle parti di metallo duro cementato si sarebbero migliorate notevolmente le prestazioni. A onor del vero, si è trattato di una vera e propria sfida, 
e all'epoca non eravamo sicuri che si potesse effettivamente trasformare quest''idea in un prodotto". 

Misono:  "Abbiamo scoperto che i filetti della vite in metallo duro cementato tendevano a rompersi durante il serraggio. Per questo motivo era necessario sviluppare una tecnologia che ci permettesse di inserire viti in acciaio nel metallo duro cementato". 

D: Il doppio contatto con le parti in metallo duro cementato è davvero così difficile?

Azegami:  "Sì. Il doppio contatto applicato alla serie iMX si ottiene agevolando le proprietà di deformazione elastica delle parti coniche per creare un solido contatto tra la superficie anteriore della testina e il portautensili. Sebbene sia durissimo, il metallo duro cementato è al contempo anche fragile. Ciò che intendo è che il metallo duro cementato usato per le frese possiede una capacità di deformazione elastica estremamente ridotta; esiste dunque un'elevata possibilità che il portautensili si rompa quando la testina viene serrata. Per risolvere questo problema abbiamo utilizzato un metallo duro con un grado di durezza maggiore, che è duraturo ma non dello stesso tipo solitamente impiegato per le frese". 

Matsumoto:  "Quando abbiamo realizzato un prototipo del portautensili, la sua superficie anteriore è stata rettificata gradualmente con incrementi di 1 μm per trovare la tolleranza perfetta. Dopo la finitura del portautensili, abbiamo condotto un esperimento di fissaggio e confermato che la defomazione elastica permetteva al diametro esterno del portautensili di aumentare di pochi μm nello stato di doppio contatto. Eravamo davvero entusiasti dei risultati".

Misono: "Per la produzione in massa del meccanismo di fissaggio con doppio contatto dovevamo sviluppare una nuova tecnologia che ci permettesse di impostare le rigorose tolleranze dimensionali necessarie, aspetto che allora ritenevamo impossibile da realizzare per la produzione in massa. Abbiamo passato in rassegna molti ambiti, quali dispositivi di ispezione e di misurazione, macchine utensili e l'intero metodo di lavorazione, prima di giungere infine a stabilire quale fosse la tecnologia per la produzione in massa di cui avevamo bisogno".

Sakaguchi: "Una volta definito il sistema di produzione di massa, abbiamo dovuto rispondere a richieste sempre più complesse da parte del dipartimento per lo sviluppo. 
I rapporti tra il dipartimento della produzione e quella dello sviluppo non erano proprio idilliaci in quel periodo". 

Tutti: (ridono)

D:  Illustrateci la tecnologia della struttura della giuntura.

Misono: La serie iMX utilizza una speciale struttura della giuntura realizzata in acciaio e metallo duro cementato che sfrutta efficacemente le caratteristiche di entrambi i materiali. Per i produttori di utensili in acciaio super rapido e metallo duro cementato, definire una tecnologia che permettesse di ottenere una giuntura stabile e resistente tra l'acciaio e il metallo duro cementato era stato un obiettivo perseguito da tempo. La tecnologia per la giuntura di codoli e testine da taglio realizzati in materiale diverso era già stata applicata nella produzione di massa di utensili da taglio, ma adattare tale tecnologia è stata una sfida estremamente difficile. Nello stabilimento di Akashi abbiamo iniziato osservando i nuovi macchinari e istituendo un'infrastruttura di cui eravamo poco pratici. Per una produzione di massa senza problemi occorreva inoltre modificare l' attrezzatura esistente, compiendo uno sforzo non indifferente.

Azegami: "È stato un processo per tentativi. Abbiamo selezionato diversi materiali per le parti in acciaio e metallo duro cementato, e abbiamo condotto numerosi test sulle giunture e sulla trazione su centinaia di unità prima di riuscire a ottenere la resistenza richiesta. È stata una bellissima sensazione quando l'operatore addetto ai test ha finalmente approvato le prestazioni del prodotto".

Sakaguchi: "Dopo tutte le diverse fasi del lungo processo di sviluppo, è stato importante, nel corso della JIMTOF 2012, lanciare un prodotto nuovo e innovativo. Siamo convinti che il prodotto finale abbia raggiunto un elevato livello di innovatività poichè abbiamo creato una serie di utensili capaci di creare vantaggi ai nostri clienti".

D: Vorreste dire qualcosa ai vostri clienti?

Azegami: ""Da quando nel 2012 abbiamo introdotto sul mercato la serie iMX, i clienti che hanno sostituito le frese integrali in metallo duro sono stati molto soddisfatti dei risultati. Grazie alla straordinaria resistenza e alla comodità della tecnologia con testine intercambiabili, sono sicuro che sempre più clienti vorranno implementare la serie iMX". 

Misono: "Continueremo a lavorare allo sviluppo di tecnologie di fabbricazione di precisione per soddisfare le necessità dei clienti con prodotti di alta qualità. I nostri prodotti vantano la tecnologia più avanzata e sono certo che vedremo espandere il loro utilizzo sul mercato man mano che diventeranno più noti". 

Sakaguchi:  "Lo sviluppo della serie iMX è ora incentrato sulla risposta ai bisogni dei clienti, e so che il mercato attende con trepidazione l'uscita dei nostri nuovi prodotti".

Matsumoto: "Grazie alla nostra rapida risposta alle richieste dei clienti sia di prodotti standard sia di prodotti speciali, la serie iMX non potrà che diventare sempre più diffusa".