Le tecnologie di propulsione ibride e la mobilità elettrica richiedono un gran numero di componenti rettificati con alta precisione. Fritz Studer AG, l’azienda produttrice di tecnologie di rettifica di alta qualità con sede a Thun, è pronta ad accettare la sfida con i propri sistemi produttivi e le proprie rettificatrici di tecnologia avanzata.

Contrariamente a quanto si teme, la transizione nel settore della mobilità non causerà un crollo della produzione nell’industria della lavorazione metallurgica. Gli specialisti del produttore di rettificatrici STUDER di Thun ne sono convinti. Come sottolinea Sandro Bottazzo, Chief Sales Officer (CSO) di STUDER, la gamma di componenti da produrre cambierà lentamente e in modo continuo per diversi anni o addirittura decenni. A sostegno di questa previsione, cita i volumi previsti di vendita di autovetture in tutto il mondo e le relative percentuali di tecnologie di propulsione. "Sulla base di diverse analisi, prevediamo che il motore a combustione interna continuerà a svolgere un ruolo centrale ancora per molti anni a venire e in numerose regioni del mondo", afferma Sandro Bottazzo.

Nei prossimi decenni coesisteranno diverse tecnologie di propulsione. Oltre ai motori elettrici alimentati esclusivamente a batteria, anche i motori diesel con trattamento dei gas di scarico, i motori a idrogeno, i motori ibridi (vale a dire una combinazione di motore a combustione interna e motore elettrico) e i motori elettrici alimentati da celle a combustibile continueranno a essere utilizzati come propulsori per automobili e camion. Probabilmente si aggiungeranno anche altre tecnologie di propulsione. Per le aziende produttrici, questo significa che vi sarà ancora una forte domanda di componenti di precisione per la catena cinematica: alberi, assi, boccole, ruote dentate e ingranaggi per compressori, alberi a camme e alberi motore. Inoltre, i veicoli a guida autonoma, attualmente in fase di sviluppo, saranno prodotti su larga scala nel prossimo futuro. Per questi veicoli, l'industria automobilistica richiede una grande varietà di componenti di precisione in grandi serie.

Tecnologie di propulsione efficienti di solito richiedono sistemi molto complessi. I motori ibridi ed elettrici, ad esempio, utilizzano la frenata rigenerativa per produrre energia elettrica. Per l’industria della lavorazione metallurgica, questo significa un numero crescente di componenti da produrre, perlopiù molto complessi. "Anche questi sviluppi aprono nuove opportunità. Continueremo a monitorare attentamente il mercato per adattare di conseguenza lo sviluppo dei nostri prodotti", sottolinea Sandro Bottazzo. Le applicazioni già note della tecnologia di rettifica avanzata includono componenti per trasmissioni CVT (utilizzate principalmente nelle unità ibride), alberi del rotore e di trasmissione per motori elettrici, alberi per turbocompressori e compressori per celle a combustibile, alberi e valvole per motori a idrogeno, trasmissioni a vite per servosterzi elettrici, nonché vari tipi di utensili di precisione per la lavorazione economica degli alloggiamenti dei motori elettrici.  È probabile che vi sarà una crescita significativa in questo ultimo settore.

Come riferisce Sandro Bottazzo, Fritz Studer AG offre tecnologie di rettifica affidabili e sicure per i suddetti componenti. Ad esempio, in un cambio CVT, gli alberi primario e secondario devono essere rettificati. Le rettificatrici STUDER S41 offrono in questo caso un’alta precisione e tempi di lavorazione più brevi con una sola operazione di serraggio. Persino le scanalature delle piste a sfere negli alberi, ma anche nei fori delle pulegge, possono essere rettificate con una sola operazione di serraggio. A questo scopo, la rettificatrice S41 utilizza un mandrino verticale montato sul collaudato asse Y. Per la rettifica altamente precisa delle piste a sfere delle pulegge, si utilizza un'unità speciale progettata da STUDER. La produzione risulta particolarmente economica grazie alla rettifica con una sola operazione di serraggio e a processi completamente automatizzati come il caricamento, lo scarico e la misurazione dei pezzi o il controllo adattivo delle fasi di rettifica. Quest'ultimo, in particolare, contribuisce alla massima precisione e sicurezza del processo. Sandro Bottazzo sottolinea: "I produttori ricevono da STUDER sistemi completi di tutti i componenti, assemblati e combinati in modo ottimale".

Gli sterzi elettrici, che sono specificamente richiesti per i veicoli a guida autonoma, utilizzano aste filettate di alta precisione. Le sfere che scorrono al loro interno guidano il movimento dello sterzo. Queste "viti a sfere" possono essere rettificate vantaggiosamente dal pieno su rettificatrici STUDER. Rispetto ad altre tecnologie di lavorazione, si ottiene una qualità di superficie nettamente migliore con tempi di lavorazione comparabili. I vantaggi sono una minore rumorosità e una durata significativamente più lunga dello sterzo. Per la ravvivatura si utilizza l’unità WireDress® (elettroerosione a filo del profilo), sviluppata in modo esclusivo da STUDER. WireDress® offre possibilità completamente nuove nella rettifica con mole CBN e diamantate con agglomerante metallico: questa tecnologia di ravvivatura a elettroerosione integrata permette non solo di ridurre considerevolmente i tempi morti, ma anche di ravvivare con la massima precisione e a piena velocità di lavoro a bordo della rettificatrice.

Le celle a combustibile richiedono compressori azionati elettricamente che funzionano a velocità molto elevate. Gli alberi e le pulegge dei compressori devono quindi essere fabbricati con alta precisione. Inoltre, sono costituiti da materiali difficili da lavorare. STUDER ha elaborato una propria tecnica di rettifica per questa applicazione. Gli alberi sono prelavorati tramite rettifica perimetrale ad alta velocità su una rettificatrice cilindrica S41. Le mole in CBN sono ravvivate con la tecnica WireDress® sviluppata in modo esclusivo da STUDER. Grazie a una contropunta sincronizzabile, le rettificatrici cilindriche universali possono accogliere in modo affidabile componenti di diverse dimensioni.

La realizzazione di motori a combustione interna piccoli, potenti e allo stesso tempo particolarmente efficienti richiede necessariamente l’impiego di turbocompressori. Tuttavia, questi funzionano solo in presenza di un flusso e una pressione dei gas di scarico sufficienti, vale a dire a un regime del motore sufficientemente alto. Solo in queste condizioni i compressori possono sviluppare la pressione necessaria per fornire maggiori quantità di aria di combustione ai cilindri. Un flusso e una pressione dell’aria insufficienti a bassi regimi del motore vengono definiti colloquialmente "turbo lag". Per evitare o ridurre questo fenomeno, i costruttori utilizzano sempre più spesso i cosiddetti e-booster, vale a dire compressori ad azionamento elettrico. In questo caso, gli alberi motore possono essere lavorati vantaggiosamente su rettificatrici cilindriche universali come la S31 di STUDER. In una prima fase vengono rettificati il diametro e gli spallamenti dell’albero rotore. Questa operazione richiede un dispositivo di serraggio speciale per il trascinamento del pezzo. Dopo la rettifica vengono applicati i magneti. Sui magneti viene quindi applicato a pressione un manicotto in lega di titanio che deve essere rettificato esternamente fino a ottenere il diametro esatto previsto. Questa operazione può essere eseguita vantaggiosamente su una rettificatrice cilindrica universale S33.

Come spiega Sandro Bottazzo, lo sviluppo dell’elettromobilità richiede che non solo i componenti dei veicoli, ma anche gli utensili di produzione, siano rettificati con alta precisione. Anche in questo caso STUDER ha sviluppato una tecnologia adatta. Per ottenere il livello di precisione richiesto, la rettificatrice STUDER è dotata del sistema di misurazione integrato LaserControl^TM. Il sistema utilizza la misurazione ottica, senza contatto. Il controllo adattivo "Closed Loop Process" regola il processo di rettifica.

Facendo riferimento alle potenzialità della tecnologia di rettifica, Sandro Bottazzo menziona anche GrindingHub, la manifestazione fieristica che si terrà a Stoccarda dal 17 al 20 maggio 2022. Allo stand del gruppo UNITED GRINDING, STUDER presenterà le tecnologie di rettifica più adatte per la lavorazione economica ed efficiente dei pezzi che sono e saranno richiesti dall’industria dell’elettromobilità. Sandro Bottazzo: "Non vediamo l'ora di partecipare alla prossima GrindingHub. Siamo convinti che questa manifestazione diverrà il nuovo punto d’incontro dei produttori di rettificatrici. Per questo, il nostro Gruppo presenterà le proprie novità su una superficie di oltre 1.200 m2. Venite a trovarci, resterete sorpresi! ".

Nella prima giornata di GrindingHub, il 17 maggio 2022, alle 10, UNITED GRINDING presenterà alcune novità, tra cui una nuova rettificatrice cilindrica STUDER adatta al settore dell’elettromobilità.