Riflettori sulla tecnologia: grande

La sinergia tra la rettificatrice, il processo di rettifica e la mola crea un ambiente produttivo in grado di realizzare ingranaggi di alta qualità. Immagini: Krebs & Riedel

La produzione in serie di ingranaggi di grandi dimensioni richiede un elevato livello di qualità e continuità durante la produzione, con particolare attenzione alla creazione di sinergia tra la rettificatrice, il processo di rettifica e la mola.

Krebs & Riedel ha condotto diverse prove con i propri clienti nei loro stabilimenti di produzione su diverse rettificatrici Klingelnberg Höfler RAPID per testare le sue nuove mole Blue Moon TZ. L'azienda è nota per le sue rettificatrici e mole e nel settore automobilistico ed elettrico, ma questo produttore a conduzione familiare si sta ora espandendo in altri settori che richiedono anche ingranaggi di grandi dimensioni.

Negli ultimi anni l’energia eolica è stata un fattore importante nella riduzione delle emissioni di CO2. Le turbine eoliche stanno diventando sempre più grandi e potenti, ma i costi di produzione devono essere ridotti. Ciò richiede metodi di produzione in grado di produrre gli ingranaggi in modo economicamente vantaggioso e di alta qualità, anche con complesse modifiche sui fianchi.

Le dimensioni degli ingranaggi nel settore dell'energia eolica variano tipicamente da 800 a 4.000 mm. Alcuni ingranaggi possono raggiungere anche un diametro di 8.000 mm e pesare fino a 100 tonnellate. La dimensione più comune nel settore (degli ingranaggi esterni) è di 1.200 mm di diametro e va dal modulo 12 al modulo 52. Modulo è un termine utilizzato per definire la dimensione del dente dell'ingranaggio. Gli ingranaggi si ingranano solo se i loro denti hanno lo stesso modulo.

Come accennato, la sinergia tra macchina, processo e ruota è molto importante.

Per contribuire a raggiungere questa sinergia, Krebs & Riedel ha sviluppato la ruota Blue Moon TZ, che ha una grana abrasiva dalla forma precisa.

Solo una geometria degli ingranaggi perfettamente rettificata garantirà una trasmissione di potenza ottimale per un'elevata efficienza della turbina eolica e un funzionamento regolare. Inoltre, è necessario evitare bruciature da macinazione perché le forze nella scatola degli ingranaggi sono molto elevate e la rottura di un dente è molto costosa.

Gli ingranaggi ad alta precisione hanno una durata utile più lunga, il che aiuta a ridurre i costi di manutenzione e produzione.

Nelle prove la nuova mola ha dimostrato buone prestazioni di taglio e un'elevata capacità di asportazione del materiale.

"In alcune prove, la velocità di rimozione del materiale [Q'w o Q Prime] è stata superiore a 30 mm³/mm", ha affermato Sigurd De Ridder, ingegnere applicativo senior presso Krebs & Riedel. “Oggi i grani abrasivi dalla forma precisa rappresentano lo stato dell’arte. Blue Moon TZ è paragonabile in termini di prestazioni ad altri guadagni abrasivi di precisione presenti sul mercato. È autoaffilante, molto affilato, microcristallino e ha una forma trapezoidale allungata.

Nei test sono state utilizzate le ruote Blue Moon TZ.

La struttura omogenea dei pori della mola migliora inoltre l'intero sistema di raffreddamento durante il processo di rettifica. Grazie alla sua struttura aperta, l'intera mola viene immediatamente inondata dal liquido refrigerante. Anche utilizzando un'elevata velocità di rimozione del materiale, i trucioli vengono trasportati lontano dalla superficie di contatto. Ciò riduce l'apporto di calore che porta a danni termici all'ingranaggio.

Le mole si comportano bene nella rettifica di ingranaggi planetari, ingranaggi cilindrici e anelli interni ed esterni IR.

In media, tutti i test sulle macchine Klingelnberg Höfler RAPID 2500 hanno evidenziato un'affilatura più fredda, una maggiore durata dell'utensile e un tempo di affilatura fino al 20% più veloce rispetto alle mole senza grana abrasiva di forma precisa. La maggiore durata dell'utensile e le prestazioni di rettifica più elevate aiutano a ridurre i costi ottenendo la stessa, o addirittura migliore, qualità dell'ingranaggio.

I test di ravvivatura eseguiti da De Ridder su queste configurazioni hanno mostrato in media un tempo tra le ravvivature più lungo del 20% e un incremento richiesto del 30% in meno, il che porta anche ad una maggiore durata dell'utensile della mola di ravvivatura. Inoltre consumava meno energia.

Le rettificatrici per profili della serie RAPID per pezzi di grandi dimensioni sono progettate per diametri dei componenti fino a 8.000 mm.

A seconda delle esigenze individuali, sono dotati di un campo di corsa ampliato (variante L). Oltre alla configurazione standard, la macchina è disponibile anche con una piccola testa portamola per accogliere mole di diametro piccolo da 300 a 20 mm (variante K).