Centro di lavoro Breton Matrix 1000 Dynamic

Quando si devono affrontare lavorazioni di componenti di dimensioni medio-grandi, è importante poter contare su una macchina in grado di offrire la massima solidità strutturale. Spesso si usa dire “avere le spalle larghe”, frase che è alla base della filosofia costruttiva della Matrix 1000 Dynamic di Breton.
L’azienda di Castello di Godego (TV) vanta cinquant’anni di esperienza nel settore, grazie alla quale oggi realizza macchine a portale con traversa mobile sostenuta da spalle sia larghe (per permettere la lavorazione di componenti grandi), sia robuste (per garantire l’asportazione di grandi quantità di truciolo senza compromessi).

Per tutti i materiali
Questo centro di lavoro a cinque assi a portale con traversa mobile è stato progettato da Breton per soddisfare le nuove esigenze legate alle lavorazioni ad alta velocità di particolari complessi e di grandi dimensioni destinati ai settori aeronautico, automotive, degli stampi e del design. Per l’esattezza, le corse di Matrix 1.000 Dynamic sono di 2.200 mm per l’asse X e di 1.000 mm per l’asse Z, mentre per l’asse Y la corsa può variare da 2.500 a 6.000 mm.
Oltre al campo di lavoro, una delle caratteristiche che contraddistinguono questa macchina è la capacità di lavorare componenti di differenti materiali quali acciaio, alluminio, resina e materiali compositi. Questa macchina infatti può essere equipaggiata con una vasta gamma di elettromandrini con potenza continuativa fino a 40 kW e coppia fino a 137 Nm che, unite alla velocità di rotazione di 28.000 giri/min, offrono una notevole capacità di asportazione. La compensazione tramite software delle naturali dilatazione termiche dell’elettromandrino e la stabilizzazione termica dello stesso garantiscono un alto livello della precisione nelle lavorazioni. 
Questi mandrini trovano alloggio nella testa a forcella bilaterale in fusione di ghisa, che assicura elevata rigidezza strutturale e capacità di smorzamento delle vibrazioni. La testa birotativa continua ad azionamento diretto, posizionabile in qualsiasi angolazione del suo campo operativo grazie a potenti freni idraulici, permette di utilizzare mandrini fino a 40 kW di potenza continuativa e coppie di 51 Nm o 100 Nm, ed è in grado di raggiungere i 18.000 giri/min, a tutto vantaggio della capacità di asportazione e del livello di finitura superficiale del pezzo, anche su profili complessi.
In alternativa, l’elettromandrino con 20 kW di potenza e coppia continuativa in S1 di 38 Nm si rivela la scelta più corretta per chi ha l’esigenza di lavorare ad alta velocità sia su acciaio che su leghe leggere, dalla sgrossatura alla finitura di precisione, grazie al regime massimo di e 28.000 giri/min.

Una struttura innovativa
Un elemento distintivo delle macchine Breton, in particolare sulla Matrix 1.000 Dynamic, è rappresentato dalle robuste spalle realizzate con l’innovativa tecnologia Metalquartz: la struttura “a sandwich” in acciaio elettrosaldato e stabilizzato infatti presenta centinature annegate in una massa di materiale composito di quarzo in matrice polimerica. Questa soluzione conferisce un’elevata rigidezza strutturale e un alto grado di smorzamento delle vibrazioni, che si traducono in una migliore finitura superficiale dei pezzi lavorati e in una maggiore durata degli utensili e componenti soggetti ad usura. Inoltre, questo materiale composito possiede il medesimo coefficiente di dilatazione termica dell’acciaio della struttura, evitando variazioni dimensionali all’interno della struttura stessa.
Sulla parte frontale della trave è montato un rigido carro porta-slittone realizzato in struttura di acciaio, elettrosaldata e normalizzata . Il carro scorre trasversalmente lungo la trave su guide con pattini a ricircolo di rulli, mosso da un sistema con vite rettificata a ricircolo di sfere con doppia chiocciola rotante precaricata, azionata da motore brushless. Per garantire la massima precisione, la posizione del carro viene rilevata in modo diretto tramite riga ottica Heidenhain pressurizzata con risoluzione micrometrica.
Il bilanciamento dello slittone è ottenuto per mezzo di due cilindri a carica permanente di gas inerte e posizionati in maniera simmetrica a lato della struttura. Un sistema con freno di emergenza anticaduta montato sulle guide verticali garantisce la massima sicurezza anche in caso di mancanza di corrente o alimentazione ai cilindri.
Sulla struttura della testa è installato un sensore accelerometrico triassiale molto utile al controllo del bilanciamento utensile ed essenziale per il monitoraggio di eventuali collisioni e la riduzione dei possibili danni in caso di collisione accidentali anche durante le operazioni manuali. L’impianto viene fornito completo di software per la definizione delle soglie di monitoraggio e d’intervento.
La qualità e la precisione delle lavorazioni sono ottenute anche per la termosimmetria della struttura e per l’azione del sistema di stabilizzazione termica delle chiocciole, dei cuscinetti dell’asse Z e degli azionamenti degli assi che mantiene la temperatura di questi organi allineata a quella delle strutture della macchina stessa.
La trave e il carro scorrono su guide a ricircolo di rulli dimensionate in modo generoso. Il movimento lungo gli assi lineari può raggiungere la velocità di 60 m/min grazie agli azionamenti digitali con servomotori brushless e ai sistemi con vite rettificata a ricircolo di sfere con doppia chiocciola rotante precaricata. Per garantire la massima precisione la posizione di trave e carro viene rilevata attraverso righe ottiche.
Per garantire il massimo livello di sicurezza, la macchina è chiusa perimetralmente da una carenatura in struttura di acciaio apribile sul fronte grazie a una serie di porte scorrevoli ad apertura manuale dotate di ampie vetrate di ispezione. Durante il funzionamento della macchina la carenatura risulta chiusa con elettroserrature di sicurezza.

Allestimenti personalizzati
Le prestazioni a livello di dinamica, precisione e potenza sono accompagnate dalla possibilità di allestire la macchina con una serie di accessori in grado di soddisfare le diverse esigenze dei clienti. Breton infatti mette a disposizione magazzini utensili con manipolatore di cambio rapido per ridurre il tempo di cambio utensile. Questi magazzini vengono installati esternamente rispetto alla zona di lavoro per evitare il contatto con polveri e residui di lavorazione, e possono essere equipaggiati con un sistema per la codifica automatica dei dati dell’utensile con lettura dei chip, aumentando così il livello di automazione dell’impianto.
Il magazzino utensili dispone di base di 30 posti capaci di accogliere utensili con un diametro massimo di 140 mm e lunghezza di 300 mm. Il peso complessivo gestibile, comprensivo di portautensile, è di 10 kg.
Matrix 1000 può essere inoltre dotata di sonda laser per il presetting utensili, e di tastatore a radiofrequenza per acquisire le coordinate e le dimensioni del pezzo.
In base alle operazioni di asportazione da effettuare, il sistema di raffreddamento dell’utensile può utilizzare aria compressa, il sistema di spray mist oppure convogliare il liquido refrigerante all’esterno e all’interno del mandrino a una pressione interna fino a 70 bar.
Per i clienti che lavorano con materiali compositi e resine sono disponibili diversi sistemi di aspirazione delle polveri di lavorazione da installare sul naso mandrino, oltre a soffietti a cielo per isolare la zona di lavorazione dall’ambiente circostante proteggendo così l’operatore da elementi nocivi per la salute. L’attenzione per la sicurezza degli addetti è testimoniata anche dalla scelta di posizionare tutti i cinematismi nella parte superiore della macchina. Infine, per soddisfare ogni esigenza applicativa, Breton offre la possibilità configurare la Matrix 1000 Dynamic con due aree di lavoro per operare in pendolare.
Il controllo numerico è il Siemens 840D Solution Line: questo modello, evoluzione del precedente 840D, integra una serie di funzioni atte a contenere i consumi complessivi della macchina senza limitarne potenze e prestazioni. Nel  controllo numerico è inoltre incluso il pacchetto di teleassistenza, il software per la gestione del presetting utensili laser Blum e il software per la gestione del tastatore pezzo.
La macchina è equipaggiata con una consolle di controllo posizionata nella parte anteriore, sulla quale sono posti i pulsanti di controllo, lo schermo LCD e la tastiera dell’unità di controllo numerico. In aggiunta al pannello principale viene fornita una unità di controllo remotata contenente i pulsanti di movimentazione degli assi, quelli di “start/stop” mandrino ed il volantino per movimentare gli assi. Il pannello remotato portatile, connesso via cavo all’unita di controllo CNC può essere posizionato dall’operatore in qualsiasi punto dell’area di lavoro, semplificando le fasi di posizionamento ed azzeramento del particolare in lavorazione.