Carpenteria leggera di precisione dal 1961 – CIM LASER

Info e news sulla carpenteria leggera di precisione

Info e news sulla carpenteria leggera di precisione

La qualità e l’affidabilità delle saldature sono fondamentali per garantire la sicurezza e la durabilità dei manufatti di carpenteria metallica. Ma come è possibile assicurarsi di avere sempre un risultato eccellente? Ovviamente servono know-how approfondito e tecnologie all’avanguardia, ma oltre a questo un elemento chiave per assicurare standard produttivi sempre elevati è rappresentato dalle Welding Procedure Specifications (WPS), ovvero le Specifiche delle Procedure di Saldatura. Ma cosa sono esattamente le WPS e perché sono importanti per chi si occupa di carpenteria metallica di precisione?

WPS cosa sono e perché sono importanti nella carpenteria metallica di precisione

WPS: veri e propri strumenti di lavoro

Il termine “procedure” può essere fuorviante e non definire appieno le potenzialità e l’importanza di questo strumento. Le WPS sono infatti documenti tecnici che delineano in modo dettagliato le modalità operative per eseguire una saldatura in modo efficace. Queste specifiche sono redatte in conformità a normative internazionali, come la UNI EN ISO 15609 (che descrive i requisiti per il contenuto delle specificazioni della procedura di saldatura per i processi di saldatura ad arco), e includono diverse sezioni nelle quali vengono riportate le informazioni essenziali per gli operatori coinvolti nella lavorazione, come ad esempio:

  • Materiali di base: specifica la tipologia e caratteristiche dei metalli da unire con la saldatura.
  • Processo di saldatura: indica quale deve essere il metodo utilizzato in una specifica condizione, come TIG, MIG/MAG o saldatura ad arco sommerso.
  • Parametri operativi: indica i valori di riferimento da seguire per corrente, tensione, velocità di avanzamento e tipo di gas di protezione.
  • Preparazione dei giunti: dà dettagli su geometria e pulizia delle superfici da saldare. Può includere anche dei disegni o delle descrizioni che comprendono ad esempio le tolleranze o le dimensioni.
  • Posizione di saldatura: definisce quale deve essere l’orientamento spaziale da mantenere durante la lavorazione.
  • Trattamenti termici: ricorda quando è necessario effettuare eventuali preriscaldamenti o trattamenti post-saldatura.

Una WPS specifica che contenga tutte queste informazioni assicura che l’operazione di saldatura venga eseguita in modo uniforme, rispettando gli standard di qualità e sicurezza previsti. Una volta che la saldatura è stata eseguita nel rispetto della WPS è possibile registrare i risultati in un PQR, cioè in un Procedure Qualification Record, un altro documento importante per gli operatori del settore. I PQR attestano, tramite test specifici, l’idoneità della procedura di saldatura a soddisfare determinati requisiti meccanici e metallurgici, funzionando quindi come un’ulteriore certificazione di qualità.

Quali sono i vantaggi dell’implementazione della WPS?

Una WPS adeguatamente definita e testata assicura in primo luogo la standardizzazione del processo: se si rispetta la procedura, tutte le saldature verranno eseguite con gli stessi parametri, riducendo le variazioni e migliorando la coerenza del prodotto finale. Inoltre, l’adozione di una WPS facilita il rispetto delle normative e degli standard internazionali, elemento fondamentale per operare in mercati regolamentati e per ottenere certificazioni di qualità.

A livello operativo, una chiara definizione dei parametri di saldatura riduce i tempi di setup e minimizza gli errori, ottimizzando la produttività e l’efficienza.

Richiedere una lavorazione di carpenteria metallica di precisione a un partner che segue dei WPS precise e testate è un elemento di sicurezza in più per le aziende, che sanno che le loro lavorazioni verranno eseguite in base a standard di efficacia collaudati.

WPS cosa sono e perché sono importanti nella carpenteria metallica di precisione (1)

Cosa succede se non si seguono  i WPS?

Trascurare le direttive dei WPS può comportare diversi rischi, di carattere tecnico e non solo.

In primo luogo, senza linee guida precise da seguire, aumentano le probabilità di imperfezioni come porosità, cricche o inclusioni nelle saldature, che possono comprometterne l’integrità strutturale.

Oltre a questo, se non esiste un documento che indichi dei precisi standard aumenta il rischio di incoerenza nella produzione, che è problematico nel caso di lavorazioni in serie. L’assenza di standard porta infatti a variazioni nei processi, rendendo difficile garantire uniformità e qualità costante nei prodotti finiti.

Operare senza WPS può facilitare le violazioni delle leggi e degli standard di settore, esponendo l’azienda a sanzioni e limitando l’accesso a determinati mercati. Ma soprattutto può mettere a rischio la sicurezza degli operatori e degli utenti finali, perché la saldatura che non viene eseguita correttamente può risultare pericolosa sia per chi la esegue che per chi dovrà utilizzare un manufatto potenzialmente difettoso.

Meglio quindi non rischiare: in CIM Laser conosciamo a fondo l’importanza dei WPS ed è anche grazie alle nostre precisissime procedure interne, collaudate e continuamente perfezionate in oltre 60 anni di attività, che possiamo assicurare delle saldature perfette con diverse tecnologie e su diversi metalli.

Il nostro Protocollo Perfection è anch’esso un esempio di procedura superefficiente, che abbinato al nostro know-how d’eccellenza e alla nostra vocazione al problem solving ci consente di rispondere anche alle esigenze più complesse con progetti eccellenti e lavorazioni a regola d’arte.

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Per effettuare un taglio laser preciso e pulito su una lamiera metallica è necessario utilizzare quello che si definisce un gas di assistenza. Questo può essere stivato in bombole e in serbatoi criogenici, oppure in alternativa si può utilizzare un generatore di gas.

Come funziona questa tecnologia e quali vantaggi offre per le tue lavorazioni di carpenteria metallica?

Come funziona un generatore d’azoto

Nel taglio laser di precisione, tra i vari gas di assistenza utilizzati, l’azoto (formula molecolare: N₂) è spesso la scelta ideale quando si desidera un taglio pulito, senza alterazioni superficiali o ossidazioni.

L’azoto infatti, a differenza dell’ossigeno, non reagisce con il metallo fuso. Così si evitano contaminazioni e si migliora anche la precisione della lavorazione.

L’uso di un generatore di azoto permette di produrre direttamente l’N necessario per le lavorazioni di carpenteria metallica, evitando l’acquisto e il trasporto di bombole o serbatoi. Ma come si utilizza esattamente questo strumento nel taglio laser di lamiere metalliche?

L’aria è composta circa al 78% di azoto. Un generatore estrae l’N dall’aria attraverso due principali tecnologie:

  • PSA (Pressure Swing Adsorption): utilizza dei serbatoi riempiti di setacci molecolari (per esempio di carbonio) per separare l’azoto dagli altri gas presenti nell’aria, come ossigeno, argon e altri, tramite pressurizzazione alternata. Si tratta di un sistema semplice e compatto, che richiede solo aria compressa per produrre autonomamente l’azoto.
  • Membrane a fibra cava: il generatore separa il gas utilizzando un fascio di fibre cave molto compatte. Queste permettono il passaggio selettivo dell’azoto trattenendo ossigeno e altri gas.

L’azoto generato viene poi inviato al sistema di taglio laser attraverso tubazioni ad alta pressione. Il gas viene immesso attraverso l’ugello della testa di taglio, con una pressione variabile a seconda che si debba tagliare una lamiera più o meno spessa. Per le lamiere più spesse si usa infatti una pressione più bassa.
Durante la lavorazione di taglio laser, il gas di assistenza ha due funzioni principali:

  • Garantisce la protezione del bordo di taglio: impedisce l’ossidazione, garantendo una finitura liscia e brillante, ideale per lamiere destinate a trattamenti successivi (verniciatura, zincatura, ecc.).
  • Assicura la rimozione del materiale fuso: grazie alla pressione elevata, si soffia via il metallo fuso dalla zona di taglio, migliorando la precisione e riducendo le bave.

Per un utilizzo ottimale, è necessario impostare il generatore e il sistema di distribuzione in base ai parametri di taglio richiesti, che includono:

  • Purezza dell’azoto: solitamente deve essere compresa tra 95% e 99,999% a seconda del materiale da tagliare e della qualità richiesta dalla lavorazione. Maggiore è la purezza del gas, minore è la presenza di ossigeno residuo e quindi il rischio di ossidazione. Inoltre, l’utilizzo di azoto impuro può ridurre la durata degli ugelli e di vari altri componenti del laser stesso.
  • Pressione dell’azoto: generalmente tra 10 e 20 bar, a seconda dello spessore della lamiera e della potenza del laser.

Quali sono i vantaggi dell’uso di un generatore di azoto rispetto alle bombole o ai serbatoi?

In CIM Laser non utilizziamo l’azoto in bombole ma abbiamo un generatore con tecnologia PSA in grado di produrre azoto puro al 99,999% che ci consente di rendere le lavorazioni di taglio laser sempre precise, veloci e senza interruzioni. Abbiamo scelto questa soluzione perché assicura diversi vantaggi alle lavorazioni che effettuiamo per i nostri partner:

  • Il generatore mantiene costante la pressione e la purezza del gas: questo elimina le variazioni che si possono avere usando bombole o serbatoi, e che possono avere un impatto sul risultato delle lavorazioni.
  • La fornitura di gas è continua: non c’è infatti il rischio di esaurimento improvviso dell’azoto durante la produzione. Utilizzare un generatore d’azoto limita quindi al minimo il rischio di fermi macchina e di rallentamenti nelle lavorazioni. Questo perché il generatore produce continuamente il gas necessario, e non ci si deve fermare per sostituire la bombola quando è terminata. Così la produzione non si interrompe, e i manufatti metallici vengono realizzati nei tempi stabiliti.
  • Migliora la sicurezza e riduce l’impatto ambientale: con il generatore si evita il rischio legato alla manipolazione di bombole ad alta pressione e si riducono le emissioni dovute al loro trasporto. Inoltre, rispetto ai serbatoi il generatore di azoto elimina anche il rischio delle perdite di gas per evaporazione.

Se hai bisogno di componenti metallici ad alta precisione, chi si occupa per te delle lavorazioni di taglio sulla lamiera deve poterti garantire l’assenza di sbavature, bordi bruciati, porosi o irregolari.

In CIM Laser possiamo assicurarti tutto questo. Non solo utilizziamo un generatore d’azoto per le nostre lavorazioni di taglio laser, garantendo quindi precisione e rispetto delle tempistiche, ma abbiamo anche costruito in sessant’anni di esperienza nella lavorazione della lamiera un know-how vastissimo e una concreta vocazione al problem solving. Così possiamo risolvere anche le criticità davanti alle quali altri si arrendono, e grazie al nostro esclusivo sistema di lavoro Protocollo Perfection siamo in grado di rispondere a esigenze complesse con efficienza e prontezza.

Come si fa a comprendere a fondo le funzionalità di un oggetto metallico già esistente? Come si scoprono i suoi “segreti” e le peculiarità che lo fanno funzionare in un modo preciso?

La risposta ha un nome preciso: reverse engineering, o ingegneria inversa. Questo processo, che consente di trasformare un oggetto fisico in un modello digitale, permette di analizzare, riprodurre e ottimizzare anche un manufatto in lamiera particolarmente complesso.

Esempio 1. Reverse engineering dalla realtà al 2D e ritorno.

Che cos’è il reverse engineering?

Con questo nome, come abbiamo visto poco sopra, si definisce un processo che parte da un oggetto fisico già esistente per ricreare un suo modello digitale, generalmente in 2D o anche in 3D. Grazie a tecnologie avanzate, come scanner 3D o macchine di misura a coordinate (CMM), è infatti possibile raccogliere dati estremamente precisi sulla conformazione dell’oggetto. Questi dati vengono poi elaborati con software CAD/CAM per generare un modello digitale, che può essere usato per produrre nuove copie dei componenti o modificato per creare un’evoluzione del manufatto di partenza.

Applicare l’ingegneria inversa è in generale particolarmente utile quando non si dispone della documentazione originale utilizzata per produrre un manufatto, ma si ha accesso all’oggetto fisico..

Nel mondo della carpenteria metallica di precisione, il reverse engineering trova applicazioni in numerosi contesti. Quando un cliente necessita di un componente che non è più in produzione, disporre della strumentazione e delle competenze per applicare l’ingegneria inversa consente di ricostruire il pezzo fuori produzione partendo dall’originale, replicandolo con la massima accuratezza.

Inoltre, questa tecnologia è spesso utilizzata per ottimizzare design esistenti. Ad esempio, un pezzo usurato può essere scansionato per capire come migliorarne la struttura, rendendolo più resistente o adatto a nuove esigenze. In base alla precisione dei dati acquisiti, il risultato finale potrà essere un prodotto di altissima qualità, perfettamente compatibile con l’applicazione originale e, anzi, in grado di garantire performance migliori.

Esempio 2. Reverse engineering dalla realtà al 2D e ritorno

I vantaggi del reverse engineering

L’utilizzo del reverse engineering nella carpenteria metallica di precisione può velocizzare le produzione e risolvere problemi gestionali importanti. Tra i vantaggi di questo processo possiamo elencare:

  • possibilità di recupero di componenti non più disponibili: grazie all’ingegneria inversa, è possibile riprodurre pezzi unici o non più in produzione, eliminando la necessità di trovare costosi sostituti sul mercato o di riprogettare l’intero sistema nel quale i pezzi erano inseriti.
  • massima personalizzazione: con il reverse engineering è possibile creare componenti unici che si integrano perfettamente con altri elementi già esistenti.
  • ottimizzazione di design esistenti: analizzando e modificando i modelli digitali, è possibile migliorare la funzionalità e la durabilità dei componenti che vengono progettati, riducendone anche i costi produttivi e i tempi di manutenzione.
  • riduzione dei tempi di sviluppo: la possibilità di passare rapidamente da un oggetto fisico alla sua versione digitale accelera i processi di produzione e consente di rispondere con maggiore reattività alle esigenze dei clienti.
  • riduzione degli errori: se viene effettuato con un adeguato know-how e con strumenti di misura altamente precisi, il reverse engineering riduce al minimo gli errori nella produzione di nuovi componenti, assicurando una perfetta compatibilità con le strutture o i macchinari esistenti.
  • riduzione dei guasti: una profonda analisi della conformazione dei manufatti metallici consente di rilevare la possibile insorgenza di criticità nel loro funzionamento, e di porre in atto di conseguenza le opportune azioni di manutenzione necessarie per evitare eventuali fermi macchina e malfunzionamenti.

Il reverse engineering per un’azienda che si occupa di carpenteria metallica di precisione è molto più di un semplice processo operativo: in CIM Laser lo consideriamo uno strumento strategico per garantire precisione, efficienza e competitività nella progettazione e nella produzione di manufatti di ogni tipo. Con la collaborazione di Metrologia S.p.A., azienda specializzata in reverse engineering e controllo qualità, abbiamo potuto realizzare negli anni analisi e progetti anche molto avanzati e dotarci di supporti tecnologici all’avanguardia, come uno scanner in grado di acquisire dati 3D in modo intuitivo e di supportare compiti quali la stampa 3D, la modellazione 3D di componenti e, appunto, il reverse engineering.

In CIM Laser da oltre 60 anni progettiamo e realizziamo manufatti in lamiera: grazie al nostro Protocollo Perfection, al nostro know-how d’eccellenza e alla nostra vocazione al problem solving, superiamo anche le criticità produttive e progettuali che fanno desistere molti altri.

Hai un manufatto metallico che vorresti replicare o migliorare? Contattaci per sapere cosa possiamo fare per te.

Lavorare in un ambiente pulito e ordinato non è solo una questione di estetica, ma un fattore fondamentale per garantire qualità e precisione nei processi produttivi, soprattutto in settori come il nostro, dove lavoriamo con lamiere metalliche.

In CIM Laser abbiamo scelto di organizzare i nostri spazi seguendo i principi della lean production, perché ordine e pulizia non migliorano solo l’efficienza operativa, ma sono essenziali per prevenire contaminazioni tra materiali diversi.

Un workplace pulito non riguarda solo il prodotto: migliora anche la qualità del lavoro delle persone. Un ambiente organizzato permette al nostro team di operare al meglio, promuovendo concentrazione, precisione e una mentalità orientata al miglioramento continuo.

Noi di CIM Laser crediamo che un’officina possa essere un luogo vivibile e accogliente, dove ogni persona si senta valorizzata. Ecco perché puntiamo a spazi ordinati e ben curati, convinti che il rispetto per la propria professione inizi proprio dall’ambiente in cui si lavora.

Se vuoi assicurarti standard elevati di precisione ed efficienza, affidati al nostro Protocollo Perfection: una metodologia collaudata che applichiamo a ogni lavorazione per garantire risultati impeccabili.

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