Maltrattati per la sicurezza

Per gli operatori addetti alle macchine l’impiego quotidiano di macchine utensili, robot e altri impianti comporta un rischio di infortuni che non va sottovalutato. Molti pericoli si possono evitare con coperture protettive attentamente studiate. Gli specialisti della Hema sottopongono i prodotti dei loro clienti e quelli della loro gamma a test approfonditi per garantirne l’affidabilità assoluta.

 

Da oltre 35 anni l’azienda dell’ Assia, Hema Maschinen – und Apparateschutz GmbH di Seligenstadt, produce sistemi di protezione per il settore delle macchine utensili a livello nazionale e internazionale. L’azienda è nota soprattutto per i soffietti in tessuto usati tradizionalmente come coperture protettive per guide, per i soffietti protetti da lamelle (linea Samurai) e per i sistemi completi a parete.  Con questi prodotti Hema si è affermata sul mercato ormai da molti anni. Oggi l’offerta è completata da altre gamme di prodotti: sistemi di protezione, sistemi di bloccaggio e di frenata, coperture telescopiche in acciaio, coperture avvolgibili e sistemi di visione.

La media impresa della circoscrizione di Offenbach investe molte energie nelle attività di ricerca e sviluppo e sottopone i suoi prodotti a un intenso iter di verifiche qualitative.

Il servizio Hema per dispositivi di protezione sicuri

Per poter garantire ai clienti la massima sicurezza e affidabilità, questa media impresa della circoscrizione di Offenbach investe molte energie nelle attività di ricerca e sviluppo e sottopone i suoi prodotti a un intenso iter per le verifiche qualitative. In stretta collaborazione con istituti esterni, viene verificata l’idoneità pratica dei prodotti e vengono simulate situazioni estreme di utilizzo. Hema offre tutto questo anche come servizio. Così i clienti possono avere la certezza che anche i loro prodotti specifici soddisfino i massimi requisiti imposti dall’impiego pratico.

La maggior parte dei test condotti da Hema consiste in analisi della durata utile, ad esempio con corse e accelerazioni massime in funzionamento a secco per raggiungere il massimo livello di usura. In alcuni casi vengono effettuati test pratici su 1,5 milioni di cicli e oltre. Gli esperti di Hema, tra le altre cose, verificano il comportamento dei materiali allo stress (rotture, abrasioni, ecc.), la formazione di cricche nelle intelaiature di supporto e l’usura delle guide di scorrimento o delle guide a rulli. “Altri test possono possono mirare anche alle forze dinamiche”, spiega Lars Najorka operante nel settore di ricerca e sviluppo dei prodotti Hema. “Alcuni esempi sono la forza di richiamo delle coperture durante l’estensione o la compressione.  Oppure il comportamento delle forze di precarico delle lamelle per stabilire la durata utile di una copertura.” Secondo Najorka, la forza di precarico è, inoltre, determinante per la tenuta contro l’infiltrazione di liquidi.

Originariamente gli esperti della Hema eseguivano solo singoli test specifici nel settore delle molle a spirale. Lo sviluppo continuo nella costruzione delle macchine utensili e i nuovi materiali introdotti per il settore delle coperture hanno spinto Hema a costruire, nella sede aziendale di Seligenstadt, un’area dedicata ai test. Il banco prova che vediamo oggi è stato creato dalla Hema nel 2006, poi è stato costantemente sviluppato fino a diventare una zona di test completa.

In media un test semplice del materiale dura da una a due settimane. Per le coperture di grandi dimensioni con corse lunghe, un test completo può richiedere anche fino a tre mesi e mezzo

L’area dedicata ai test consente le prove di carico più svariate

Hema utilizza questa attrezzatura sia per la propria gamma di prodotti di serie, sia per i prodotti customizzati. Hema testa tutti i prodotti della sua gamma a catalogo nel settore delle coperture protettive, tra cui coperture per assi X, Y e Z, tetti, elementi avvolgibili (con relativi azionamenti) e sistemi completi a parete. Nell’area dedicata ai test, però, vengono “maltrattati” anche singoli componenti come morsetti, tessuti, materiali utilizzati per la produzione dei soffietti, sistemi di sospensione e scorrimento e geometrie delle lamelle (che, tra le altre cose, determinano il precarico e quindi definiscono la tenuta contro l’infiltrazione di liquidi)

Sui assi di grandi dimensioni (orizzontale e verticale) è possibile testare coperture con lunghezza di estensione fino a 6 metri. Sugli assi più piccoli si possono eseguire test di coperture con lunghezza di estensione da 1,5 a 2 m. Nel quadro dei test è possibile simulare applicazioni dinamiche con varie rampe di frenata, accelerazione e fermata fino a 20 punti sulla traiettoria.

I criteri di prova dipendono dal test, spiega Najorka: “Per i test semplici valutiamo i materiali utilizzati, ad esempio, solo per quanto riguarda l’abrasione o la fatica del materiale stesso alla piegatura. Per le coperture o i sistemi completi a parete, invece, esaminiamo anche l’omogeneità dello scorrimento, il livello di rumorosità e l’usura.” 

Le applicazioni dei clienti servono come riferimento

In un progetto, in stretta collaborazione tra la divisione vendite, il reparto progettazione ed il cliente, viene sviluppato un nuovo prodotto (ad esempio una parete) realizzando un prototipo. “In seguito il montaggio avviene presso la nostra area di test; in questa occasione verifichiamo la precisione dimensionale, la forma costruttiva e simuliamo il comportamento dinamico della copertura”, spiega Najorka. “Tutto questo serve a identificare rumori, tenuta ermetica, sollecitazione meccanica o eccesso di sollecitazione prima che avvenga il montaggio di serie sulle macchine del cliente.” Pertanto eventuali ottimizzazioni possono essere applicate al prodotto già prima della consegna della serie “zero” al cliente.

La procedura di test per esigenze interne di Hema si svolge analogamente alle prove per i progetti dei clienti. Nuovi materiali, metodi di produzione, forma, posizione e dimensioni per le coperture vengono testati adeguatamente simulando severamente i criteri di utilizzo presso i clienti. Questi ultimi vengono considerati come valore di riferimento. Anche per nuovi sviluppi Hema ricorre ad applicazioni di riferimento di determinati clienti e svolge i test con riferimento ad esse.

In caso di esito positivo del test ha luogo l’ottimizzazione per l’impiego in larga scala. In media un test “semplice” del materiale dura da una a due settimane. Per le coperture di grandi dimensioni con corse lunghe, un test completo può richiedere anche fino a tre mesi e mezzo.

I clienti ricevono tutti i risultati dei test

Hema quasi sempre viene coinvolta fin dall’inizio nello sviluppo delle macchine utensili. “Ad esempio prendiamo i disegni CAD della macchina del nostro cliente e a partire da essi sviluppiamo un prodotto specifico customizzato. I progettisti del cliente sono sempre coinvolti”, spiega Najorka. Così, ad esempio, è possibile minimizzare lo spazio necessario che deve essere previsto per le protezioni.

Alla fine il cliente riceve tutti i risultati dei test correlati al suo prodotto. Talvolta, su richiesta, vengono sottoposti al cliente anche le prove preliminari e i test dei prototipi. Questo potrebbe agevolare la decisione per un cambio di materiale, soprattutto se le macchine sono state sottoposte ad un restyling o ad un cambio generazionale. Inoltre, se è opportuno, si può anche procedere al retrofitting di una serie in corso da molto tempo.  Può essere altresì utile integrare in macchine esistenti gli sviluppi relativi a nuovi materiali, a nuove tecnologie di processo e alla forma delle coperture, per ottenere comunque un’ottimizzazione della macchina stessa.

In media gli ingegneri della Hema eseguono ogni anno da 30 a 60 test circa sul banco prova. Talvolta in un test vengono esaminate fino a dieci varianti di una tipologia di prodotto. Il cliente sa che con Hema può scegliere tra un’ampia gamma di soluzioni e ottiene sempre i prodotti più adatti a lui. L’area dedicata ai test viene regolarmente ampliata con nuovo hardware (profili di alluminio, motori, tecnologie dei sensori). Inoltre si ricorre in misura crescente a sistemi elettronici di misurazione e analisi supportati da PC. La complessità delle simulazioni dei prodotti richiede sempre più spesso l’impiego di controlli programmabili, per collegare tra loro i processi e verificarli.

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