I produttori di veicoli fuoristrada (noti anche come OTR o camion a lungo raggio) e, in misura minore, le case automobilistiche, stanno migliorando il risparmio di carburante riducendo il peso dei loro veicoli con l’alluminio. Già nel 2011 la notizia cominciava a diffondersi, ma col passare degli anni solo aziende di eccellenza, come ad esempio Ferrari e Jaguar, hanno deciso di ottimizzare i propri mezzi con questa scelta; da un lato, l’azienda italiana si è totalmente convertita a tale materiale, dall’altro, nel 2014 la casa automobilistica britannica ha lanciato la prima auto tutta in alluminio, la Jaguar XE, mentre dall’anno scorso ha scommesso sull’alluminio riciclato, ottenuto dalla rottamazione di vecchie auto.
Una scelta simile offre numerosi bnefici in termini economici e sostenibili; meno inquinamento, auto più leggere e persino risparmio. L’assemblaggio di telai, rimorchi e altri componenti in alluminio richiede però una saldatura robotizzata adeguata poiché si tratta delle cosiddette critiche di un veicolo, le quali necessitano di rasentare i limiti della perfezione per garantire il top dal punto di vista della sicurezza. Da ciò si evince che l’uso di robot collaborativi, definiti in gergo robot arm, vanno appositamente programmati per questa funzione per garantire quanto sopra descritto.
Le sfide con la saldatura robotizzata
Le saldature dell’alluminio non sono più complesse di quelle dell’acciaio; sono semplicemente diverse. Ad esempio, il filo per saldatura in acciaio è piuttosto duro e rigido, mentre quello per l’alluminio è più morbido e per questo più difficile da alimentare o spingere in un arco controllato dal braccio robotico industriale utilizzato. È fondamentale quindi dare un’occhiata da vicino al sistema di posa del filo utilizzato dal robot di saldatura, nonché ai diversi alimentatori di filo e torce, chiamati torce push-pull, per verificare che il processo sia effettuato ad hoc.
La richiesta di migliorare la linea di prodotti per la saldatura robotizzata a spinta in alluminio è infatti all’ordine del giorno: le case automobilistiche cercano di ammortizzare ulteriormente i costi e dimezzare i tempi, per cui i produttori di robot riadattano costantemente i terminali nel tentativo di ottimizzarli, soprattutto per garantire la massima versatilità. Molte aziende impiegano i bracci robotici anche per le saldature in acciaio e tale passaggio necessita di modifiche sia ai sistemi di torcia che a quelli di alimentazione, date le caratteristiche diverse necessarie per migliorare la fusione dei fili in entrambi i materiali.
La presenza umana resta comunque fondamentale, anche se per certi procedimenti la saldatura robotizzata è sinonimo di perfezione: basti pensare alla creazione di un doppio manicotto esteticamente più accattivante, possibile grazie a dei parametri specifici impostati sui robot stessi.
L’ottimizzazione della saldatura dal punto di vista estetico
Un’altra considerazione relativa al passaggio alla saldatura dell’alluminio è l’ottimizzazione dal punto di vista estetico, fattibile mediante diverse configurazioni del braccio robotico il quale può usare leghe che influenzano la forza e le proprietà della saldatura, la capacità di resistenza e ne garantiscono l’estetica, quando si tratta di elementi visibili come può essere un telaio di un caravan o di un furgone.
Le aziende leader del mercato mondiale dei cobot può dunque programmare i suoi manufatti per queste specifiche funzioni e risolvere i problemi legati all’efficienza e all’estetica di una saldatura in alluminio.
Un modello dinamico legato alla velocità
La specifica più importante riguarda le velocità rilevanti per ciascuno degli assi robotici quando un’azienda intende utilizzarli per le saldature ad arco. Le impostazioni da programmare non consentono al cobot di raggiungere la velocità massima per favorire la precisione.
Il fattore più importante è che il robot acceleri velocemente, raggiunga la sua velocità massima e quindi deceleri alla successiva posizione di saldatura nel modo più rapido possibile.
Questo tipo di controllo è curato all’interno del modello dinamico che fa parte del software di controllo del movimento del braccio robotico stesso. Il software considera anche il peso dello strumento all’estremità del braccio del robot e il carico aggiuntivo come l’alimentatore di filo, l’attrito nei giunti e qualsiasi altra forza esterna che agisce sul robot come la gravità.
Tale modello dinamico garantisce inoltre che tutti i motori funzionino perfettamente in armonia tra loro, con la massima accuratezza, al fine di godere di un’elevatissima precisione di posizionamento nel ciclo produttivo aziendale.