IMTS 2012 - Noutăţi şi tendinţe în domeniul prelucrării materialelor metalice şi compozite

Masini-Unelte

de Dragos Cirtu

IMTS 2012 - Noutăţi şi tendinţe în domeniul prelucrării materialelor metalice şi compozite

În septembrie, în centrul expoziţional McCormick din Chicago a avut loc cea de a XIX-a Expoziţie Internaţională de Maşini-Unelte (IMTS - International Machine Tool Show). IMTS este cea mai mare şi mai importantă expoziţie de maşini-unelte din America de Nord.

Prima ediţie IMTS a avut loc în 1929, ulterior având loc la fiecare doi ani pari, cu o întrerupere în timpul războiului. La început expoziţia a fost doar naţională, devenind internaţională din 1965. În 2012, pe o suprafaţă utilă de 115.900 mp, au expus maşini-unelte, scule, dispozitive, comenzi numerice şi alte accesorii, 1909 companii din 119 ţări. Expoziţia a fost vizitată de 100.200 persoane înregistrate, majoritatea venind pregătiţi nu numai să vadă produsele expuse, dar şi să le cumpere (de exemplu, firma MAG din SUA a încheiat contracte de peste 26 milioane dolari).

Se poate afirma că, din punct de vedere tehnic, IMTS este cea mai importantă expoziţie de maşini-unelte din lume, deoarece, de regulă, inovaţiile tehnice în domeniul maşinilor-unelte apar în primul rând în SUA, IMTS fiind prima expoziţie mondială care le prezintă. Astfel, nu întâmplător, la IMTS, Okuma Japonia a prezentat în premieră şase tipuri noi de maşini-unelte. De asemenea, noi maşini au fost aduse şi de Mazak Japonia, DMG Germania, MAG SUA, dar şi de aproape toţi ceilalţi expozanţi. Comenzile numerice ale maşinilor-unelte (ultima revoluţie din acest domeniu) au început să fie promovate industrial pentru prima dată în SUA.

Aceste caracteristici ale IMTS permit analize profesioniste ale noutăţilor şi tendinţelor de dezvoltare din domeniul maşinilor-unelte.

În afara standurilor de prezentare a produselor firmelor expozante, IMTS 2012 a avut numeroase dotări şi activităţi conexe, menite să uşureze activitatea firmelor ce şi-au expus produsele.

Astfel, AMT, Association for Manufacturing Technology - asociaţia ce a organizat expoziţia, a constituit un Centru de Prezentare a Noilor Tehnologii (ETC - Emerging Technology Center) unde au fost promovate trei noi tehnologii: Prelucrarea Aditivă, Utilizarea Maşinilor Multiax şi Utilizarea Maşinilor cu Teme Multiple de Lucru. În standurile firmelor expozante, fiecare din aceste tendinţe a fost ilustrată cu noi produse specifice acestor tehnologii.

În premieră la IMTS a fost organizat un Birou al Recrutării de Personal, ce s-a bucurat de un mare succes, semnându-se contracte de angajare pentru numeroase persoane, atât personal de execuţie cât şi de conducere (a fost recrutat chiar şi un director general). Organizatorii şi directorii standurilor expoziţiei au invitat numeroşi tineri, prezentându-şi produsele la mai mult de 9500 de elevi şi studenţi, dornici să lucreze în industria de maşini-unelte.

În cadrul expoziţiei a fost organizat un centru de presă pentru jurnaliştii din SUA şi străinătate, unde a existat şi un studio TV, la care s-au prezentat produse şi s-au luat interviuri expozanţilor şi vizitatorilor evenimentului. În continuare, vom prezenta pe scurt noua tehnologie care s-a bucurat de cel mai mare succes la IMTS 2012 - Prelucrarea Aditivă.

Prelucrarea aditivă, început al unei noi revoluţii tehnice

Prelucrarea aditivă (PA) reprezintă tehnologia prin care se produc piese prin fuziunea succesivă a unor straturi de material. Ea diferă total de tehnologia convenţională, tehnologie de prelucrare a pieselor prin substragerea (eliminarea) de material din materialul/piesa iniţiale până la obţinerea piesei în forma ei finală (PS). În cazul PA fiecare strat este configurat exact la geometria proiectată informatic printr-un model 3D CAD.

Tehnologia PA aduce mari avantaje întregului lanţ de producţie a pieselor. PA oferă o totală libertate în proiectarea geometriei piesei de prelucrat. Ea este liberă de restricţiile impuse de PS, de posibilităţile tehnologice limitate sau neeconomice de execuţie (procedee tehnologice, dotarea cu maşini şi utilaje, ş.a.). Această libertate totală în proiectare permite crearea unor piese adecvate utilizării lor, cu greutăţi sensibil micşorate faţă de cele realizate prin PS. Lanţul de producţie, de la proiectarea CAD la execuţia finală a piesei este, în cazul PA, mult mai scurt decât cel al PS. Practic, lanţul de execuţie prin PA constă dintr-un calculator, un sistem de transmisie a datelor şi utilajul (maşina) de configurare şi depunere succesivă a straturilor de material. Nu mai e nevoie de mai multe tipuri de maşini, de scule, dispozitive şi stocuri însemnate de material. Spre deosebire de PS, în cazul PA consumul de material este mult redus, utilizându-se numai atâta material cât se foloseşte pentru piesa finală. PA nu necesită răcirea sculelor sau a dispozitivelor, pentru că ele nu există în cazul tehnologiei de PA. În plus, numărul de persoane implicate în procesul de PA este mult redus faţă de cel prin PS.

Datorită acestor mari avantaje economice şi de protecţie a mediului, PA poate fi considerată O NOUĂ REVOLUŢIE TEHNICĂ DIN DOMENIUL PRELUCRĂRILOR.

În cazul IMTS, ea apare de abia după 52 de ani de la ultima revoluţie tehnică - comanda numerică a maşinilor-unelte (primele maşini cu comandă numerică au fost expuse la IMTS în 1960).

Această durată neobişnuit de mare pentru apariţia unei noi revoluţii tehnice are probabil două cauze:

  • Prima este aceea a ritmului relativ redus al schimbărilor din domeniul maşinilor-unelte, unde încă există un puternic conservatorism datorat faptului că această industrie provine din ateliere meşteşugăreşti, la care schimbările continuă să se impună cu mari dificultăţi.
  • A doua cauză, poate cea mai importantă, este aceea că utilizarea PA pe scară largă, în detrimentul PS, ar conduce la fenomene negative în industria de maşini-unelte şi de accesorii.

 

Astfel, pentru că PA nu mai utilizează nici scule şi nici dispozitive, firmele producătoare de astfel de produse ar urma să-şi reducă activitatea sau chiar s-o înceteze. Producătorii de maşini-unelte şi comenzi numerice vor trebui şi ei să-şi scadă drastic cifrele de afaceri suferind consecinţe catastrofale. Calificarea actuală atât a managerilor, cât şi cea a personalului de execuţie nu ar mai corespunde, conducând la licenţieri masive ale persoanelor din ambele categorii.

Dat fiind diferenţele atât de mari dintre PA şi PS, mai mult timp preocuparea pentru PA a fost nu numai neglijată de firmele producătoare de maşini-unelte mari şi mici, dar chiar ignorată.

Anul acesta la IMTS 2012 a fost pentru prima dată când PA a beneficiat de atenţia organizatorilor IMTS şi a producătorilor, la expoziţie fiind prezentate maşini pentru PA şi exemple de piese executate conform acestei tehnologii de patru firme producătoare: The ExOne, 3D Systems, Objet şi Renishaw.

În anii trecuţi nu au existat legături între constructorii de maşini-unelte, organizaţi în AMT şi cei patru fabricanţi de maşini pentru PA. Anul acesta, datorită dezvoltării explozive a PA, atât ca activitate de cercetare cât şi de producţie, AMT a înfiinţat un departament specializat, iar guvernul american a acordat un fond de 30 milioane dolari pentru înfiinţarea unui institut naţional pentru PA (NAMII National Additive Manufacturing Innovation Institute).

Firme din domeniul transportului auto, aero şi acvatic au început producţia de piese şi matriţe folosind cu succes PA. Datorită scăderii sensibile a greutăţii pieselor şi sculelor, PA a început să joace un rol conducător şi în stomatologie.  

Cu toate acestea, PA nu a atins un grad maxim de perfecţiune, nivelul de finisare al pieselor mai lasă de dorit, necesitând operaţii de finisare pe maşini-unelte şi mai rămâne de dat răspunsuri bazate pe experienţă pentru întrebări importante cum sunt cele de tipul:

  • Cât de fiabile sunt tehnologiile de PA?
  • Cât de repetitive sunt aceste procese tehnologice?
  • Câte piese sau maşini poţi produce utilizând PA?
  • Cum trebuie să arate baza de execuţie pentru PA?
  • Ce garanţii oferă PA?  

Marea majoritate a specialiştilor în noi tehnologii, consideră prezenţa la IMTS 2012 a producătorilor de maşini pentru PA drept anul de naştere a unei noi revoluţii a tehnologiei industriale, PRELUCRAREA ADAPTIVĂ.


Dragoș Cîrțu este inginer



Accept cookie

Acest site web utilizează module cookie în scopuri funcţionale, de confort şi statistică.

Dacă sunteţi de acord cu această utilizare a modulelor cookie, faceţi clic pe "Da, sunt de acord". Termeni si conditii

Nu sunt de acord Accept doar cookie functional Da, sunt de acord