Un volo ad alta quota

STOBER UK fornisce la tecnica di trasmissione per gli impianti di collaudo a ultrasuoni in uso presso Boeing.

L’azienda inglese Ultrasonic Sciences Limited (USL) ha prodotto macchine per il test simultaneo a luce trasmessa e pulse-echo di componenti in materiale composito per un cliente dell’industria aeronautica. La tecnica di trasmissione di questi impianti automatizzati è soggetta a requisiti particolari, perciò USL si affida a STOBER UK per l’implementazione. Lo specialista della trasmissione ha fornito tutto da un’unica fonte: servomotori sincroni, azionamenti, servoriduttori e la One Cable Solution con ottimi risultati grazie alla collaborazione basata sul lavoro di squadra.

Pforzheim, 13.01.2025 – Ultrasonic Sciences Limited (USL), con sede ad Aldershot, in Inghilterra e attualmente 25 dipendenti, è specializzata nello sviluppo e nella produzione di impianti automatizzati su misura per controlli non distruttivi (CND). La gamma prodotti comprende anche strumenti di misura basati su PC. Già da circa 40 anni, USL fornisce impianti CND basati sulla tecnologia a ultrasuoni e servizi corrispondenti a un’ampia gamma di settori in tutto il mondo, tra cui l’industria aerospaziale, automobilistica, energetica, ferroviaria e della produzione di materie prime. Le soluzioni di collaudo su misura sono pensate per clienti che si concentrano sul controllo di qualità di alta precisione e sull’analisi della composizione dei materiali.

Tra questi si annoverano sempre più produttori di componenti e strutture in materiali compositi dell’industria aerospaziale. Un settore in cui questo materiale viene usato sempre più spesso. L’obiettivo è quello di ridurre il peso e i costi, aumentando così ulteriormente l’efficienza. Con la costante ottimizzazione dei metodi di produzione, i componenti in materiale composito diventano sempre più grandi e complessi. Importante: i componenti finiti devono essere privi di difetti, di conseguenza richiedono impianti di collaudo più grandi e potenti.

Niko Bayer è Technical Sales Manager presso USL e, durante l’emergenza Covid, si è trovato davanti all’arduo compito di dover cercare fornitori adeguati che comprendessero il modo di lavorare di USL e fossero in grado di collaborare con USL per adattare ogni macchina in base alle esigenze del cliente. È qui che Bayer è incappato in STOBER UK e ha contattato Martin Preece, il direttore della filiale. Quando i due hanno discusso i tempi di commercializzazione di STOBER, il Sales Manager ha potuto constatare che erano significativamente più brevi di quelli dei concorrenti. Questo era esattamente il tipo di supporto di cui la sua azienda aveva bisogno per evadere ordini importanti.

Prodotti personalizzati anziché di serie

Niko Bayer e i suoi colleghi sono stati incaricati della progettazione, della costruzione e dell’installazione di un impianto a due torri a dodici assi e di un impianto a portale a undici assi per il collaudo di componenti in materiali compositi per un cliente pluriennale dell’industria aerospaziale. Bayer spiega: “Le macchine personalizzate vengono adeguate ai requisiti, alla flessibilità e alla scalabilità dell’applicazione. Sono precise, potenti e dotate di funzioni speciali e di conseguenza vengono preferite a sistemi prodotti in serie”.

“Per tutti i nostri impianti di collaudo automatizzati, prestiamo attenzione alla precisione, alla risoluzione, alla regolazione del numero di giri, alla coppia, alla capacità di carico, alle interfacce di comunicazione, alle caratteristiche di sicurezza e alla durata dei componenti legati al movimento, come i motori”, spiega Bayer. I sistemi meccanici per gli impianti di collaudo a ultrasuoni automatizzati sono spesso sottoposti a lunghi periodi di utilizzo, a movimenti ripetitivi e a cambi di direzione regolari. Inoltre, di solito si trovano in ambienti umidi. Bayer continua: “Dopo aver discusso le nostre esigenze con Martin, eravamo estremamente fiduciosi che STOBER ci avrebbe offerto esattamente ciò di cui avevamo bisogno per la produzione delle nostre macchine”.

Collaudo di componenti grandi e complessi

Per questi requisiti speciali, erano necessarie macchine doppie per l’esecuzione simultanea di test a luce trasmessa e pulse-echo su componenti in materiale composito. Grazie ad ampie aree di scansione e ad una gamma di end-effector specializzati, è possibile eseguire controlli approfonditi di componenti potenti e di forma complessa, ad esempio i bordi d’attacco delle ali, le carenature dei flap e i componenti in materiale composito di elevato spessore. In questo modo vengono soddisfatti tutti i severi requisiti dell’utente finale per la precisione meccanica e il test a ultrasuoni.

Una soluzione di trasmissione sofisticata

Martin Preece spiega: “Per soddisfare gli ambiziosi requisiti del progetto, abbiamo studiato diversi componenti di STOBER. Dopo diversi colloqui con Niko Bayer e il team di USL, abbiamo definito le specifiche”. Nei sistemi di azionamento offerti è stato possibile integrare senza problemi ad esempio un servo-drive o un rocchetto a lanterna. Le soluzioni comprendono assi lineari e rotativi con diverse dimensioni dei servomotori della serie EZ. Questi sono molto compatti e consentono di ottenere la massima coppia associata a un’elevata dinamica. Si aggiungono azionamenti di ultima generazione della serie SC6, vari servoriduttori selezionati per la loro rigidità e precisione e la One Cable Solution (OCS) che collega in modo affidabile motori e azionamenti su una lunghezza fino a 100 metri.

“Insieme a USL, abbiamo dimensionato e selezionato i nostri motori e azionamenti in modo da ottimizzare le prestazioni in funzione del tipo di trasmissione – azionamento a rocchetto a lanterna, ad albero filettato o diretto – nonché in base ai requisiti specifici”, afferma Preece. Niko Bayer e il suo team utilizzano spesso una combinazione di queste trasmissioni per diversi assi della stessa macchina per ottenere la precisione e l’affidabilità richieste.

Collaborazione con STOBER

“Nel corso degli anni abbiamo utilizzato molti motori e azionamenti diversi di vari fornitori”, riferisce Bayer. “Con STOBER otteniamo la scelta, la precisione, la qualità e l’affidabilità di cui abbiamo bisogno per la costruzione delle nostre macchine”. Un altro grande vantaggio di questa collaborazione: “Secondo la nostra esperienza, STOBER garantisce sempre tempi di commercializzazione più brevi e un migliore rispetto delle date di consegna rispetto alla concorrenza”, afferma Bayer, aggiungendo: “In passato, utilizzavamo motori che consentivano di implementare valori di attrito superiori al 100 per cento per la preregolazione”. Anticipando e contrastando gli effetti dell’attrito, i sistemi dotati di questa funzione possono eseguire movimenti più fluidi e precisi. “Quando abbiamo discusso questo argomento, STOBER ha segnalato immediatamente la sua disponibilità a implementare i nostri requisiti con l’azionamento SC6, ottenendo valori di preregolazione fino al 200%. Questo ci permette di posizionare perfettamente gli assi delle nostre macchine”, spiega Bayer.

Inoltre, STOBER fornisce servomotoriduttori integrati senza adattatore motore con design compatto, peso ridotto ed elevata densità di potenza, per un’installazione più semplice. Bayer afferma: “Il team di STOBER ci fornisce inoltre un valido supporto soprattutto per la definizione delle specifiche delle macchine e per il calcolo del numero di giri, della coppia e del carico. La possibilità di definire separatamente la lunghezza di ogni singolo cavo garantisce maggiore libertà nella progettazione di macchine più grandi”.

Messa in funzione ben riuscita

Entrambe le macchine sono state installate e messe in funzione in un impianto di collaudo per strutture e componenti di aerei Boeing e hanno superato tutti i requisiti di precisione meccanica. “Siamo molto soddisfatti delle soluzioni STOBER e delle loro prestazioni come componenti centrali delle nostre macchine”, riassume Bayer.

USL ha potuto migliorare le prestazioni e l’affidabilità dei suoi impianti, ottimizzando al contempo il processo di progettazione e produzione. Nel complesso, la sinergia tra la vasta competenza di settore di USL e i componenti di STOBER ha consentito l’implementazione di tecnologie all’avanguardia che soddisfano i requisiti in costante evoluzione del settore aerospaziale.

Niko Bayer è entusiasta della collaborazione basata sul lavoro di squadra con Martin Preece, direttore della filiale STOBER. Ha sempre fatto sì che USL ricevesse in ogni momento la guida e il supporto necessari durante tutto il processo di costruzione e consegna delle macchine. USL ha potuto quindi integrare senza soluzione di continuità le soluzioni di sistema negli impianti di collaudo a ultrasuoni automatizzati, migliorando in modo significativo l’efficienza e l’efficacia complessive dei processi.

Didascalie delle figure:

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