La generazione di un filetto esterno su accessori per sistemi di videocamere medici si è dimostrata un’operazione difficile: nei pezzi con pareti sottili, è stato necessario interrompere più volte il taglio. Con i generatori di vortici, invece, è stato possibile produrre filetti molto precisi e senza sbavature.
Peter Loos, responsabile della produzione della berlinese W.O.M. AG, ha affrontato una sfida impegnativa nella produzione di piccoli componenti per videocamere mediche. Era necessario realizzare in modo economico e sicuro pinze di serraggio dalle pareti sottili, con filetto esterno, in ottone. In primo luogo, la squadra di Stefan Möller, responsabile del team dei torni CNC, ha provato a generare il filetto in più passaggi. Tuttavia, a causa dell’interruzione multipla del taglio, il progetto era impegnativo e soggetto a difetti. Inoltre, i mezzi di bloccaggio speciali richiedevano un ulteriore dispendio e pertanto nessuna soluzione „a prova di futuro“ sembrava raggiungibile.
Le pinze di serraggio vengono montate su diverse videocamere del fabbricante, che visualizzano e documentano interventi medici. La lavorazione completa delle pinze di serraggio in ottone avviene su un tornio CNC lungo e corto Traub TNL 18P in un unico bloccaggio, dalla barra, con un diametro di 8 mm. I pezzi necessitano di un filetto esterno M7 x 0,75, non facile da realizzare a causa del ridotto spessore delle pareti, pari a soli 0,6 mm. Anche le sei scanalature assiali, disposte a 60°, rappresentavano una sfida. I limiti economici nella programmazione della produzione sono rappresentati anche dai numeri di pezzi relativamente bassi, pari a ca. 300 pezzi a trimestre.
Un’alternativa alla filettatura era costituita dalla generazione di un vortice con l’aiuto di un generatore M302, offerto dalla fabbrica di utensili in metallo duro di Tubinga Paul Horn GmbH. Tale processo di generazione di vortici prometteva di risparmiare tempo, una migliore qualità e soprattutto un lavoro senza sbavature.
Nella produzione delle pinze di serraggio per le fotocamere, W.O.M. si occupa prima della foratura interna e poi fresa la scanalatura. Per ultimo, si fa mulinare il filetto esterno M7 x 0,75, malgrado il taglio con sei interruzioni, con la precisione e la sicurezza desiderate.
Il generatore di vortici M302, dotato di sei lame in metallo duro, è posizionato davanti alla bussola guida ed è inclinato dell’angolo di ricaduta del filetto da tagliare. Ruota al taglio con un numero di giri di 6.000 min-1. L’avanzamento è programmato per la prima serie con ca. 500 mm/min.. L’asse C del tornio ruota in senso contrario con numero di giri più basso e adattato alla pendenza del filetto. Si utilizza solo un dente. La piena profondità del filetto viene prodotta in un unico passaggio. Le misure del materiale di partenza vengono anch’esse tagliate e si supera il diametro esterno del filetto. Se si raggiunge la lunghezza del filetto desiderata, il generatore di vortici torna indietro in modo radiale, mentre l’attrezzo in modo assiale.
Nel caso della tornitura dei filetti o della filettatura, il rapporto lunghezza/diametro del pezzo ricopre un ruolo importante e pone limiti tecnici. Poiché sul turbionatore il punto di riferimento della posizione è vicino alla bussola guida del tornio lungo, tale aspetto qui è meno problematico. Decisivi per il funzionamento sono inoltre l’esatta impostazione dell’angolo dello strumento azionato e la configurazione del raffreddamento mirata. Le schegge vengono spinte fuori dalla zona di lavoro per le forze centrifughe. Secondo le esperienze di Stefan Möller, per i pezzi in ottone non è necessario alcun raffreddamento ad alta pressione. Come lubrificante utilizza solo emulsione per fori.
Il pezzo descritto per le videocamere viene approntato in un unico ciclo di lavoro. Questo consente una situazione di taglio stabile, tempi di lavorazione brevi, qualità elevata della superficie e lunghe durate. Grazie alla raffinata asportazione di schegge con schegge corte e definite e al ridotto momento di taglio, la tranciatura non rappresenta un pericolo.
I generatori di vortici di tipo M302 con sei denti sono disponibili in dodici versioni, adatte per i torni comunemente disponibili sul mercato. I diametri del cerchio di taglio, dipendenti dalla macchina, variano dai 10 ai 25 mm. A causa delle dimensioni ridotte, si utilizzano pannelli HM per vortici avvitati di tipo 302 e 314. Il tipo 302 è concepito per filettatura singola o doppia, il tipo 314 solo per filetti da due. Con i pannelli di tipo 302 si possono raggiungere profondità fino a 4,3 mm, con larghezze di taglio da 4,4 mm, 5,4 mm o 6,1 mm. Nel caso di pannelli per vortici per filettatura doppia di tipo 314 si raggiungono profondità di forma fino a 5 mm. La larghezza di taglio è pari a 5,4 mm, 6,5 mm o 7,5 mm. Le lame dei denti corrispondono al profilo del filetto. Ogni pannello dispone di tre lame spostate di 120°. Ciò assicura la loro economicità. La testa per vortici modulare facilita il cambio utensili anche in condizioni di spazi ristretti.
Dopo il riuscito impiego del generatore di vortici M302 con l’ottone, W.O.M. lavora adesso anche filetti fino a M8 in materiali difficilmente truciolabili come Inconel, Hastelloy e leghe al titanio. Per tutte le applicazioni, lo strumento si è rivelato efficace con filetti senza sbavature e molto precisi e una durata notevolmente più elevata: un vantaggio decisivo rispetto alle filettature precedenti.
I generatori di vortici, così come altri strumenti del programma del fabbricante, vengono acquistati tramite la procedura di ordinazione di Horn. A partire da un numero di pezzi annuo definito dall’utente, si ordina direttamente il numero di strumenti di cui si necessita, senza un grande impegno per l’amministrazione, apponendo una croce su un modulo e, dopo la fornitura, ci si occupa delle relative voci di costo. Questo semplifica la procedura. Gli utensili speciali richiesti possono normalmente essere utilizzati entro una settimana.
Wolfgang-D. Schenk Giornalista specializzato di Reutlingen
L’utilizzatore
Il gruppo aziendale W.O.M. World of Medicine AG, con sede a Berlino, offre prodotti per la chirurgia mini-invasiva. Con un fatturato di 38,4 milioni di Euro, il gruppo occupa circa 220 collaboratori. Presso lo stabilimento di Ludwigsstadt/Frankenwald, 160 collaboratori producono pezzi per il programma di prodotti proprio. Inoltre, i subappalti da diversi settori coprono circa i due terzi della capacità di produzione.
Tra i prodotti figurano insufflatori, pompe e videocamere. Per quanto riguarda gli insufflatori (attraverso l’introduzione di mezzi gassosi, questi generano vuoti stabili per operazioni nella zona del ventre) e le necessarie pompe, l’azienda afferma di essere leader mondiale di mercato. Tra i suoi servizi pionieristici, l’azienda annovera anche lo sviluppo delle prime videocamere per l’endoscopia e il migliore utilizzo di immagini endoscopiche tramite il formato Medical HD.
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