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Molla a innesto unidirezionale HELI-CAL® impiegata come meccanismo di bloccaggio per il manipolatore di un robot che viene utilizzato per testare semiconduttori.

Le molle di precisione HELI-CAL®, distribuite dal Gruppo Mondial, sono la soluzione ideale per le applicazioni in cui vi siano particolari esigenze di precisione e affidabilità e dove la soluzione applicata non sia in grado di rispondere alle prestazioni richieste.

I campi applicativi delle molle di precisione HELI-CAL®, distribuite in Italia dal Gruppo Mondial, sono numerosissimi: dalle macchine utensili a quelle per lavorazioni laser, ai robot, alle apparecchiature medicali, passando per applicazioni nei settori aerospaziale, semiconduttori e veicoli da competizione. Questa estrema flessibilità di ambiti applicativi è dovuta anche al fatto che le molle di precisione HELI-CAL® lavorate alla macchina utensile consentono di integrare in un singolo pezzo attacchi diversi come flange, ingranaggi, alberi scanalati, perni filettati.

FLESSIBILITÀ PER OGNI APPLICAZIONE

L’ufficio tecnico Mondial collabora da tempo con gli studi tecnici di diversi settori industriali, con i quali studia la tipologia di molla di precisione HELI-CAL® più adatta al tipo di applicazione, a seconda che sia previsto l’impiego di elasticità a estensione, a compressione, a torsione, a flessione laterale o a traslazione laterale. Questa tipologia di molle è estremamente flessibile e può quindi risolvere problemi che possono sembrare insormontabili a chi utilizza molle tradizionali.

Questa flessibilità si concretizza nelle caratteristiche intrinseche del prodotto, come i materiali in cui possono essere realizzate: titanio, alluminio, acciaio inox; virtualmente, le molle possono essere costruite in qualsiasi lega adatta alla lavorazione su una macchina utensile. Altra caratteristica importante è la possibilità di lavorare le estremità su disegno del cliente e di integrarvi più componenti. Infine, queste molle possono essere fornite a uno, due o anche tre principi.

Le molle di precisione HELI-CAL® garantiscono “elasticità” e soddisfano le esigenze di precisione, affidabilità e ripetibilità. Contribuiscono, inoltre, al contenimento dei costi dell’applicazione, poiché sono costituite da un unico pezzo che non ha bisogno di manutenzione. Di seguito vedremo alcuni esempi di applicazione in tre diversi settori industriali: sistemi robotizzati di collaudo, sistemi di connessione elettrica e macchine per lavorazione laser, tre “test” che confermano quanto finora detto.

Nel secondo esempio applicativo, per la connessione elettrica della lampada è stato impiegato un componente filettato che accoglie la molla HELI-CAL®.

Nell’applicazione richiesta in questo ambito industriale, la molla a innesto unidirezionale è un meccanismo di bloccaggio per un manipolatore di un robot utilizzato per testare semiconduttori. La sfida? Il cliente non si sentiva sicuro, poiché la molla, essendo composta da più elementi, non forniva prestazioni affidabili.

Il cliente ha fornito le dimensioni, ovvero il diametro interno, quello esterno, il numero delle spirali, il diametro del filo e il senso di rotazione. Normalmente una molla a innesto unidirezionale sostituisce o aggiorna uno strumento esistente. Grazie alla spirale HELI-CAL® e al suo metodo di fissaggio, è stato utilizzato un unico elemento integrato, riducendo così il numero delle parti coinvolte e garantendo una maggior affidabilità dell’innesto.

Nel secondo caso preso in esame, un produttore di lampade allo xenon aveva scoperto che la lunghezza delle lampade aumentava per il calore che le lampade stesse producevano quando erano accese. La società ha pertanto richiesto che la connessione elettrica alle lampade avesse le seguenti caratteristiche: fosse compatibile con le lampade e in grado di compensare le compressioni dovute all’aumento di temperatura; avesse un collegamento filettato per l’alimentazione elettrica; disponesse di un’elevata resistenza alla corrosione, visto che le lampade funzionavano in presenza di acqua.

La soluzione? La molla lavorata alla macchina utensile, che HELI-CAL® ha realizzato per questa applicazione, può essere considerata uno dei più importanti esempi di Value Engineering, in cui un singolo pezzo espleta più funzioni possibili, sia primarie che secondarie: più funzioni esegue, meglio è. Per la connessione elettrica della lampada è stato impiegato un componente filettato che accoglie la molla HELI-CAL®, che è stata dimensionata in modo tale da compensare l’espansione termica dovuta al calore e da non costituire un elemento resistivo, dal momento che viene attraversato da corrente elettrica. La parte terminale filettata agisce da collegamento elettrico; la molla è stata realizzata in acciaio inox 303 resistente alla corrosione.

Le molle di precisione HELI-CAL® garantiscono “elasticità” e soddisfano le esigenze di precisione, affidabilità e ripetibilità.

MACCHINE PER LAVORAZIONI AL LASER

Nell’utilizzo di laser industriali a CO2 e a ND YAG da parte di un produttore era sentita l’esigenza di convogliare il raggio laser in modo efficiente ed efficace. Quando i raggi laser riflettono su superfici a specchio, si verifica una perdita dell’1%-2% dell’energia, energia che si trasforma in calore che necessita di essere dissipato velocemente. Poiché i laser sono ad alto voltaggio, è necessario prestare particolare attenzione agli aumenti di temperatura. La sfida, in questo ultimo caso preso in esame, consisteva quindi nel trovare una soluzione che mantenesse lo specchio in posizione, e dissipasse il calore, ovvero l’energia trattenuta.

Quando HELI-CAL® è stata contattata, è risultato fin da subito evidente che entrambe le funzioni dovessero essere espletate da una molla di precisione a compressione. Venne quindi deciso di fissare lo specchio a una struttura di contenimento con un elemento elastico, provvedendo allo smaltimento di calore sul retro dello specchio. La scelta del materiale più idoneo fu quella dell’alluminio a elevata resistenza, proprio perché questo materiale è un buon conduttore di calore, discretamente economico. La prima molla venne progettata e realizzata nel 1982; da allora sono state realizzate sette diverse configurazioni, di cui l’ultima risale al 1994. Quest’ultima applicazione è un buon esempio di come le molle HELI-CAL® possano contribuire alla Value Engineering – la scienza che crea elementi automatizzati multifunzionali –, e di come il loro utilizzo continui a essere una valida soluzione nel trascorre degli anni. ©TECNeLaB

L’ufficio tecnico Mondial collabora da tempo con gli studi tecnici di diversi costruttori che operano in settori industriali diversificati, con i quali studia la tipologia di molla di precisione HELI-CAL® più adatta al tipo di applicazione.

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