Qui, ogni processo laser ha il suo software dedicato.

BEAMTECH srl opera nel mondo laser con una prevalenza verso la lavorazione lamiera, ambito per il quale offre, tra l’altro, anche un minimo di servizio legato ad attività e operazioni accessorie al laser come per esempio la piegatura. Per chi ha sposato a pieno la tecnologia laser e crede nelle sue potenzialità, come è stato per Daniel Magistro titolare dell’azienda, l’uso di questo affascinante “utensile” si spinge oltre il “semplice” taglio, fino ad arrivare alla saldatura e alla marcatura. Ed è dalla combinazione di questi tre processi, aventi nel laser il comune denominatore, che scaturiscono oggetti di rubinetteria unici per il design, la qualità estetica e l’innovazione che esprimono.

Soffioni doccia hi-tech e complementi di arredo bagno veri e propri

BEAMTECH srl è una realtà che opera conto terzi e come tale va a toccare molti ambiti produttivi, anche se, prevalentemente, si rivolge al mondo della rubinetteria e del valvolame per ovvie ragioni geografiche. San Maurizio D’Opaglio, in provincia di Novara, dove è situata l’azienda, si trova, difatti, nel distretto piemontese della rubinetteria e del valvolame che si sviluppa, appunto, senza soluzione di continuità nelle province di Novara, Verbania e Vercelli. Il 40% della produzione italiana di rubinetteria proviene da questa zona, le cui origini riconducono alla storia medioevale dell’artigianato legato alla lavorazione dei metalli. Nello scorso secolo la generazione dei “peltrai” si è trasformata in quella dei conoscitori dello stampaggio di ottone, dando vita a una realtà imprenditoriale dinamica, innovativa e punta di diamante del Made in Italy.

Caratteristica peculiare di questa zona è la presenza di una consistente atomizzazione del tessuto industriale in numerose piccole aziende che, accanto alle imprese di medio grandi dimensioni, costituiscono l’importante indotto impegnato in una o più fasi del ciclo produttivo. Il distretto ha accumulato nel tempo un elevato know-how specifico riguardante sia la produzione di rubinetteria che quella di valvole, con lo sviluppo in loco di tecnici e di manodopera altamente qualificati e il radicamento di una forte rete di rapporti per la fornitura di componenti, semilavorati e servizi. Nell’ultimo ventennio questo sistema di piccole e medie imprese, mantenendo alti livelli qualitativi, investendo nella cura del design e in un forte tasso di innovazione di processo e di prodotto, si è affermato a livello nazionale e internazionale.

È in questo scenario che opera BEAMTECH srl che, come detto all’inizio, ha fatto della tecnologia laser applicata al taglio, alla saldatura e alla marcatura di accessori di pregio l’asse portante della propria attività. Definirli accessori è però quanto mai improprio trattandosi per lo più di oggetti di design hi-tech; è forse più corretto parlare di veri e propri complementi di arredo bagno per la cui realizzazione, l’uso del laser è fondamentale.

Un impiego massiccio della tecnologia laser

BEAMTECH srl realizza semilavorati ma anche prodotti finiti come per esempio piastre e soffioni doccia all’avanguardia che progetta e realizza in toto per alcuni dei nomi più importanti della zona. “Pur trattandosi di elementi che seguiamo fin dalla fase di studio, progetto e messa a punto, non vengono commercializzati con un nostro brand pur detenendone a pieno il know how e la competenza. Il nostro ruolo è di studiare e realizzare dei progetti il più funzionali, belli e innovativi possibile e farlo per conto di altri” spiega il signor Daniel Magistro che a dispetto della giovane età guida con competenza e lungimiranza l’azienda. “Ciò nonostante – continua Magistro – vogliamo toccare un ventaglio di settori quanto più ampio possibile diversificando in ambiti diversi dalla rubinetteria che comunque continua a rappresentare l’70% del nostro fatturato. Per queste ragioni, abbiamo fin dall’inizio deciso di puntare fortemente sulla tecnologia laser; innanzitutto per offrire qualcosa di nuovo rispetto ai competitors della zona, e poi per la flessibilità e la possibilità di concretizzare realmente anche quei progetti più innovativi e complicati per cui è fondamentale conoscere a fondo le reali potenzialità e la notevole flessibilità di questa tecnologia, per il taglio dei particolari, ma soprattutto per le saldature estetiche che il laser consente di eseguire”.

Quello che Magistro ha portato di diverso rispetto a chi taglia al laser normalmente, quindi dalla carpenteria in su, è proprio il fatto di essersi specializzati su prodotti hi-tech di qualità assoluta e finiti in una certa maniera che, come tali, vengono gestiti fin dall’inizio con una cura maniacale in ogni fase e sotto ogni aspetto.

“Nelle varie finiture della lamiera, per esempio, utilizziamo molto materiali lucidati a specchio, quindi più nobili e di pregio, piuttosto che quelli maggiormente comuni. Questo, perché il nostro è un prodotto di design, la cui valenza estetica è molto importante e rappresenta un valore aggiunto riconosciuto” racconta il signor Daniel. “Fin dalla fase di taglio al laser, abbiamo quindi un’attenzione e una cura del particolare molto spinta. Per non parlare poi della padronanza assoluta del processo di saldatura laser richiesto per assemblare un soffione per doccia ottenuto con semilavorati in lamiera lucida, che deve magari essere spesso 3/4 mm e avere all’interno una camera di diffusione dell’acqua studiata ad hoc per garantire sempre e comunque un getto d’acqua efficace, pur in presenza di basse pressioni nelle tubazioni. Abbiamo il merito di aver portato un impiego massiccio della tecnologia laser su questa tipologia di oggetti; l’esempio più evidente è uno dei nostri “prodotti di punta”, il soffione per doccia Eleven, ottenuto combinando operazioni di taglio, saldatura e microincisione laser. Abbiamo quindi introdotto le lavorazioni laser in prodotti in cui normalmente non venivano utilizzate. Il soffione Eleven, per esempio, è stato studiato e progettato proprio per sfruttare al meglio le macchine laser di cui disponiamo per ottenere appunto un prodotto funzionale che abbinasse anche caratteristiche importanti in termini di design e qualità estetica che, al giorno d’oggi, sono fondamentali per rendere accattivante e appetibile questo tipo di oggetto”.

Nel caso specifico, in particolare, questo soffione sintetizza al meglio le potenzialità e le caratteristiche della saldatura laser in termini di precisione e qualità estetica del giunto e dal punto di vista delle soluzioni tecniche giacché la camera interna estremamente sottile determina un incremento della velocità dell’acqua in uscita dal soffione permettendone un ottimale impiego anche in presenza di flussi d’acqua deboli provenienti dall’impianto idrico. Il soffione Eleven è molto sottile e senza saldatura laser non sarebbe stato realizzabile.

Il software ha sempre più un ruolo chiave

“In quanto terzisti, l’approccio per antonomasia ci legherebbe al ruolo di meri esecutori dei progetti” spiega Daniel Magistro. “Sempre più spesso, però, siamo coinvolti fin dalla fase di progetto dei prodotti che sviluppiamo in completa sinergia con i committenti. È un plus importante su cui molti dei nostri clienti fanno regolarmente conto. Ci viene dato l’input di come l’oggetto dovrebbe essere sotto l’aspetto estetico, la forma e le caratteristiche dimensionali e noi sviluppiamo l’intero progetto cercando di pensare e realizzare il pezzo disegnandolo “il più addosso” possibile alle attrezzature e tecnologie di cui disponiamo”.

Dietro a tutto ciò vi è un aspetto fin troppo sottovalutato e, il più delle volte, dato per scontato, che in realtà costituisce il cuore di tutto, ovvero il software utilizzato per la progettazione degli oggetti e, ancor più, quello usato per la programmazione delle macchine con cui sono prodotti. Una caratteristica fondamentale per BEAMTECH srl è la flessibilità imposta dal suo ruolo di terzista, aspetto in cui gioca un ruolo basilare proprio il software usato che deve permette di effettuare la programmazione off-line in modo quanto più intuitivo e veloce possibile.

In questo caso, la scelta effettuata da Magistro è da tempo ricaduta sul pacchetto di software di Alma che, con i suoi moduli dedicati, permette di coprire a pieno le esigenze dell’azienda, dalla programmazione del taglio laser a quella delle celle robotizzate di saldatura laser. “Già in fase di progettazione, è per esempio importante poter contare sulle funzionalità di un modulo come act/weld di Alma (quello specifico per la programmazione off-line delle celle robotizzate di saldatura) che permette di effettuare una simulazione grafica reale, senza andare in macchina, e avere così una verifica delle ipotetiche collisioni ed eventualmente dei conseguenti limiti dimensionali del pezzo da rispettare. Grazie a ciò, quando un progetto esce dall’ufficio tecnico è quasi consolidato e ottimizzato, a eccezione di quei piccoli dettagli per cui occorre andare realmente a bordo macchina per la messa a punto finale” anticipa il signor Magistro.

Un CAM integrato per il 2D, il 3D e il taglio tubi

BEAMTECH srl si affida a ProEngineering per la progettazione tridimensionale di ogni pezzo prodotto e per la realizzazione di un archivio virtuale di qualsiasi particolare sviluppato, dalla singola vite al componente più complesso. L’interfaccia tra l’ambiente di progettazione di “ProE” e i vari moduli di programmazione Alma è aperta e valida, in particolare perché la gamma dei CAM Alma opera in un unico ambiente per il taglio 2D, 3D e tubi. I tre moduli software usati sono: Alma software per la programmazione del taglio laser piano, una macchina realizzata da un noto integratore ed equipaggiata con sorgente laser in fibra, motori lineari e basamento in ghisa; act/weld che, come accennato in precedenza, viene usato per programmare le due celle di saldatura robotizzata di cui dispone l’azienda e act/tubes per la programmazione del taglio al laser dei tubi nonostante, questa, sia l’applicazione che utilizzano meno. In realtà, infatti, non dispongono di una macchina per il taglio tubi classica, ma di un sistema laser di taglio e saldatura 2D installato in azienda per il taglio finale e microsaldature con il quarto asse a mandrino. Il sistema act/tubes di Alma è quindi il modulo meno utilizzato anche se, quando chiamato in causa, assicura una funzionalità importante pur non trattandosi, nel caso di Magistro, di un’applicazione di taglio tubo canonica, come l’immaginario collettivo può pensare.

“Di recente – spiega Daniel Magistro – stiamo per esempio realizzando in taglio finale dei microtagli su dei cursori con forma cilindrica che permettono di gestire regolazioni minimali dei liquidi nel campo del valvolame. Sempre più spesso vi è, infatti, la necessità di avere delle luci di taglio che permettano di gestire al meglio, a livello fluidodinamico, le pressioni interne alla valvola che non è più il classico tipo on/off ma diventa una valvola progressiva. Nel nostro caso, quindi, non si parla di lavorazione del tubo da carpenteria ma di applicazioni di taglio finale (0,05 mm di tolleranza) su particolari non molto grandi che senza il contributo di un software così evoluto come act/tubes non saremmo in grado di fare. E dico ciò pur non essendo il software Alma quello  che sfruttiamo maggiormente. Su questi micro tagli abbiamo 5 centesimi di tolleranza e in questo, sicuramente, la meccanica con cui mettiamo in macchina i pezzi ha la sua importanza ma anche le funzionalità messe a disposizione dal software Alma hanno la loro”.

Il nesting automatico è molto valido

Il modulo software act/cut, per la programmazione del taglio laser bidimensionale è quello maggiormente utilizzato da BEAMTECH srl e quindi più sfruttato nella totalità delle sue funzioni. “Gestendo praticamente file standard DXF o DWG – spiega il signor Daniel – il programma è compatibile con tutti i Cad di progettazione da cui importa multi-file e assegna automaticamente gli attributi di taglio, riducendo al minimo i tempi di programmazione. act/cut ha un’interfaccia molto intuitiva ed è stato facile da usare fin da subito. Tra l’altro, è stato il software consigliato da chi ci ha fornito il sistema di taglio e devo dire che ha soddisfatto a pieno le aspettative, spianando la strada all’acquisto degli altri moduli act/weld e act/tubes”.

Tra le peculiarità di act/cut il signor Daniel inserisce le funzioni di nesting automatico dei pezzi da annidare sui formati di lamiera. “Il nesting automatico è molto valido e comunque lascia margine di manovra all’operatore esperto che volesse fare una ulteriore ottimizzazione. Nella pratica però, quasi sempre, ci affidiamo al software in quanto il nesting proposto rappresenta novantanove volte su cento la miglior soluzione in termini di ottimizzazione del materiale e tempo ciclo. Ci siamo ormai resi conto che il nesting proposto dal software è difficilmente migliorabile in quanto, alla fine, i benefici ottenibili non giustificano l’ulteriore dispendio di tempo ed energie. Vale la pena non soffermarsi su questo aspetto che act/cut fa già al meglio, proprio grazie agli automatismi del nesting, estremamente veloci e unici che usano diverse strategie operative, ottenendo ottimi risultati qualunque sia la sagoma dei pezzi”.

Un altro aspetto di act/cut messo in risalto da Magistro riguarda l’approccio estremamente user friendly per l’operatore a cui non è richiesto di avere particolari conoscenze per utilizzarlo discretamente già dopo una giornata di training. “Il software è estremamente affidabile e l’interfaccia utente facile e immediata” afferma il signor Daniel. “Penso che di più non si possa chiedere a un software CAM di taglio – continua Magistro – mentre spenderei qualche parola in più per act/tubes. Se act/cut è il modulo user friendly in assoluto, act/tubes non è da meno poiché semplifica la programmazione del taglio dei tubi, nonostante si tratti di un’applicazione 3D che, come tale, include la modellazione dei tubi (che avviene grazie a librerie pre-definite) e il nesting dei tubi. Essendo in grado di calcolare il materiale minimo e massimo anche sui tubi importati da CAD 3D, costituisce un valido aiuto senza il quale, ripeto, non saremmo in grado di fare molti dei lavori che facciamo sul tubo”.

La simulazione reale della cella è garanzia di fattibilità

La saldatura laser è il processo più complicato da gestire. act/weld, dei tre moduli usati in BEAMTECH srl, è, infatti, quello che richiede una programmazione più elaborata, ma ciò è diretta conseguenza della complessità intrinseca del processo. “Con questo software – spiega Magistro – gestiamo sistemi robotizzati a sette assi in cui ogni movimento deve essere coordinato e sincronizzato con quello del mandrino di rotazione del pezzo, senza poi dimenticare i numerosi parametri del processo laser da considerare, gestire e ottimizzare. act/weld importa i pezzi CAD 3D e il simulatore consente di prendere in considerazione tutti i parametri del controllo numerico e di simulare i movimenti del robot sullo schermo, per generare i programmi nel linguaggio del robot.  La programmazione e la messa a punto del processo di saldatura laser si effettuano al lancio in produzione di un nuovo prodotto. Essa ha inizio con la progettazione 3D del pezzo, il cui modello matematico viene usato da questo software che è in grado di programmare le traiettorie del robot in modo da evitare collisioni e singolarità del suo braccio. 

È indubbio che anche questo modulo abbia portato dei grossi benefici al nostro lavoro perché consente la preparazione dei programmi non appena sono disponibili i modelli virtuali dei pezzi e migliora la qualità della saldatura grazie al calcolo di traiettorie precise, che sarebbe impossibile ottenere programmando in autoapprendimento, specialmente per i profili complessi. Il programma che viene realizzato può necessitare di alcuni ritocchi, ma sicuramente poter disporre di uno strumento del genere rende tutto più facile da gestire in quanto le variabili in gioco da considerare sono molte, ed è fondamentale essere accompagnati nella programmazione. Senza act/weld, oggi, non saremmo in grado di assicurare il livello qualitativo che diamo come standard, al quale abbiamo abituato i nostri clienti”.

“Direi quasi – prosegue ancora Magistro – che più è complessa e difficile la lavorazione, più act/weld si dimostra uno strumento indispensabile. Basti dire che a volte, quando la saldatura è semplice da realizzare, e i movimenti dei robot da impostare sono conseguentemente facili, non lo utilizziamo ed eseguiamo ancora la programmazione direttamente a bordo macchina grazie al fatto che i nostri operatori sono tutti profondi conoscitori del linguaggio macchina. Tra l’altro, questa è una cosa che si è rivelata molto utile anche per sfruttare al meglio le potenzialità di act/weld nell’ottica dell’ottimizzazione dei programmi. L’altra cosa che sfruttiamo al massimo di act/weld, come ho già detto, è la possibilità di simulare a video i programmi di saldatura prima di andare in macchina e verificare così, per tempo, la fattibilità dell’oggetto ed eventuali collisioni del robot”.

“Le applicazioni di saldatura laser robotizzate non sono ancora così diffuse a livello industriale (sotto certi aspetti siamo delle mosche bianche) – conclude il signor Daniel – ed è grazie all’ottimo rapporto di collaborazione istaurato con Alma che è stato possibile integrare nuove funzioni di programmazione suggerite dalla nostra esperienza diretta sul campo, che ci abilitano a creare programmi in maniera ottimale. È comunque fondamentale acquisire la competenza di programmazione, per la quale occorre una buona base di conoscenza sia di strumenti 3D che di robot, ma ciò dipende anche dal fatto che chiediamo a questo modulo software di fare cose complesse e difficili che altrimenti non saremmo in grado di fare.”.

L’esperienza vissuta presso BEAMTECH srl è stata sicuramente interessante sotto molteplici aspetti, dall’uso così spinto del laser all’impiego di software innovativi frutto del rapporto instaurato con Alma che ha affiancato e accompagnato l’azienda novarese in questo suo percorso produttivo, aiutandola a superare qualsiasi ostacolo nell’uso quotidiano dei suoi software.

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