Robino & Galandrinonasce nella patria del tradizionale vino spumante italiano, a Canelli, nell’Astigiano. L’azienda ha saputo crescere insieme alle più grandi attività nazionali di produzione vinicola della zona e si è proposta con successo come costruttore di macchinari per l’imbottigliamento sia sul suolo italiano che all’estero servendo diversi mercati nel mondo.
Per Robino & Galandrino è stato fondamentale l’essere costantemente messi alla prova da chi si propone di fornire la migliore risposta ad ogni problematica del cliente, suggerendo sempre nuove soluzioni tecnologiche e rispondendo con puntualità, efficacia e flessibilità all’evoluzione delle esigenze del mercato.
L'esigenza
Come realizzare componenti dalle forme molto complesse?
Per automatizzare i processi della produzione del vino Robino & Galandrino costruisce macchine per la distribuzione automatica, la capsulatura e la legatura di gabbiette per bottiglie utilizzate nel settore degli spumanti e dello Champagne.
Dato che le bottiglie e i tappi devono essere accoppiati con cura, le macchine automatiche che realizzano devono essere in grado di coordinare i movimenti dei singoli componenti lungo la linea. Questa necessità richiede movimenti articolati che impongono ai tecnici di Robino & Galandrino di ricercare progetti di componenti con forme complesse.
Con le macchine utensili e i centri di lavoro tradizionali non è possibile ottenere agevolmente queste geometrie, di conseguenza alcune lavorazioni comprendono molteplici fasi per arrivare a produrre un pezzo finito.
Di solito i particolari sono costituiti da più elementi e quindi hanno anche problematiche di assemblaggio, allungamento dei tempi di produzione e di aumento notevole dei costi.
Le necessità di Robino & Galandrino erano principalmente tre:
1
Ridurre i tempi
Trovare un sistema per ridurre drasticamente i tempi di progettazione e realizzazione sia dei prototipi sia dei singoli elementi finiti utilizzati direttamente nel funzionamento delle loro macchine.
2
Ridurre il numero di componenti
Ridurre il più possibile il numero di componenti stoccati a magazzino in modo da accorciare il tempo di attraversamento di un particolare e che non diventi obsoleto. Questa è un’esigenza fondamentale, condivisa da moltissime aziende manifatturiere o di macchine automatiche.
3
Ridurre il peso
Eliminare i vincoli di progettazione meccanica per poter avere dei particolari con pesi ridotti. Le macchine di Robino & Galandrino sono sottoposte a cicli di lavoro prolungati e queste dinamiche obbligano i progettisti a realizzare pezzi con forme particolari per ridurne il peso.
La soluzione
La stampa 3D per semplificare e alleggerire
Un paio di anni fa, Robino & Galandrino ha iniziato a prendere in considerazione la possibilità di inserire nel flusso di progetto e produzione dei suoi macchinari delle tecnologie alternative alle lavorazioni tradizionali utilizzate fino a quel momento, tra cui l’Additive Manufacturing. In quella fase si è rivolta a 3DZ, rivenditore di diverse tecnologie di stampa 3D.
Per rispondere sia all’esigenza di realizzare agevolmente componenti funzionali dalle forme complesse, sia di ottenere componenti dalle elevate prestazioni meccaniche, 3DZ ha consigliato a Robino & Galandrino due stampanti 3D complementari. Oggi vanta nel suo parco macchine una stampante SLS a polveri plastiche Fuse 1+ 30W di Formlabs e una stampante a filamentoMark Two di Markforged.
In prima battuta ha realizzato i prototipi dei componenti in materiali robusti per eseguire dei test funzionali, poi, in breve tempo, ha iniziato ad utilizzare le stesse stampanti per la produzione di pezzi finali. Questi particolari stampati in 3D sono stati inseriti direttamente nei macchinari.
Dato il continuo utilizzo di elementi stampati in 3D, in azienda è stata creata una divisione dedicata alla progettazione e alla realizzazione di elementi con le tecnologie di Additive Manufacturing.
L’introduzione della stampa 3D nelle varie fasi dell’attività ha dato una risposta a tutte le esigenze precedentemente identificate.
“Abbiamo iniziato a riprogettare gli elementi senza la preoccupazione che le forme fossero troppo complesse e non realizzabili o avessero un costo troppo elevato. È stato possibile produrre componenti, che prima erano formati da più elementi, in un unico pezzo. Non essendoci più la necessità di fare magazzino, siamo diventati molto più rapidi ad ottenere i componenti, anche con le varianti richieste dai clienti.”
I vantaggi della stampa 3D: alcuni esempi di elementi realizzati
Mario Bianco, Responsabile Tecnico del nuovo reparto di stampa 3D, condivide il dettaglio di alcuni elementi che vengono montati su diversi macchinari prodotti da Robino & Galandrino, illustrando i vantaggi legati ai nuovi metodi di produzione per ciascun particolare.
Riduzione numero componenti e ottimizzazione ingombri
Divaricatore Sleeve
Componente dedicato all’allargamento e alla disposizione di un film termoplastico sulle bottiglie lungo il loro percorso all’interno della macchina.
PRIMA: questo pezzo era composto da 2 elementi distinti: la parte inferiore, ricavata da una barra da tondo e la parte superiore ottenuta da una lastra. Questi due componenti andavano poi assemblati con una lavorazione per asportazione di truciolo e un aggiustamento al montaggio perché le macchine utensili non permettevano di gestire le geometrie complesse per formare in modo corretto il film termoplastico.
ORA: Il vantaggio legato all’uso delle stampanti 3D per questo pezzo consiste nella possibilità di creare geometrie complesse in un elemento singolo che svolge lo stesso lavoro dei due pezzi assemblati, ottimizzando gli ingombri.
Nel caso di oggetti troppo grandi per il volume di lavoro della stampante si possono prevedere dei sistemi ad incastro.
Per Bianco:“Oltre ad aver ottenuto un pezzo con caratteristiche migliori c’è stata anche una notevole riduzione di costo legato alla mancanza della non più necessaria fase di assemblaggio e successivo aggiustaggio. Si tratta di un elemento che nelle nostre macchine viene sostituito per ogni formato, per vari tipi di bottiglia o esigenza del cliente”.
Riduzione fasi di lavorazione
Campana di distribuzione capsule con molle integrate
PRIMA: Inizialmente Robino & Galabrino partiva da uno stampo in ABS, per realizzare un elemento semilavorato che poi veniva alesato con lavorazioni di tornitura lungo i profili interni per adattarlo al diametro effettivo delle capsule da appoggiare sulla bottiglia di vino. Era prevista anche una piccola molla inserita all’interno della campana che serviva a creare l’attrito corretto per sostenere la capsula all’interno.
ORA: Con la tecnologia 3D in SLS il pezzo è stato riprogettatoin modo da poter essere stampato già alesato e la molla è stata ricavata direttamente in fase di stampa, progettando dei piccoli elementi dentro dell’incavo del pezzo che rimangono flessibili, permettendo di bloccare le capsule all’interno. Sono state realizzate anche delle piccole gole che permettono di utilizzare i flussi d’aria per ottimizzare l’inserimento degli elementi all’interno.
Mario Bianco riassume così i vantaggi:“Si è passati da un processo che prevedeva una pre-lavorazione a stampo, una seconda lavorazione con macchine utensili, un successivo assemblaggio di elementi metallici a quello attuale che prevede la produzione di un solo componente che esce direttamente dalla stampante, si spazzola, si sabbia ed è pronto per l’inserimento nei macchinari. Questo ha portato a una riduzione dei costi e abbiamo ottenuto un oggetto con caratteristiche migliori.”
Elementi customizzati a costo ridotto
Valvola di parzializzazione del flusso d'aria con comando meccanico
Si tratta di un elemento molto complesso. La necessità era quella di avere delle valvole per parzializzare dei flussi d’aria e che potessero compiere i movimenti previsti a velocità molto elevate meccanicamente.
Sfruttando la combinazione di elementi stampati con filamenti rinforzati e con polveri plastiche i tecnici di Robino & Galandrino hanno creato da zero un nuovo design di successo.
Mario Bianco spiega:“Siamo partiti con la realizzazione del corpo e della farfalla all’interno in PA12 con la Fuse 1+ 30W, abbinando due piccoli alberini in acciaio mentre la leva di comando è realizzata con la Mark Two di Markforged in fibra di carbonio per sostenere gli urti che riceve tramite questo cuscinetto in quanto la valvola arriva fino a 20.000 cicli all’ora. Combinando queste due tecnologie siamo riusciti ad avere una valvola personalizzata che risponde alle nostre esigenze che, se realizzata con lo stampo avrebbe avuto costi notevoli. Anche solo lo sviluppo di una valvola del genere avrebbe comportato delle grosse difficoltà di studio.”
Distributore di aria
PRIMA: Veniva ricavato da un tubo calandrato in acciaio forato e collegato all’aria compressa per sostenere le capsule durante una fase della lavorazione. Si trattava di un elemento molto semplice.
ORA: Con l’utilizzo della tecnologia SLS questo elemento è stato completamente rivoluzionato. In fase di progettazione è stata prevista una diramazione che permette di sostenere meglio le capsule, dato che è capace di indirizzare i flussi d’aria in base alle esigenze.
Per Mario Bianco:“Abbiamo completamente modificato il nostro metodo di lavoro e non abbiamo più problemi di assemblaggio e di adattamento. In passato, adattare un tubo di acciaio saldato era un’operazione difficile da realizzare.”
Il supporto di 3DZ
Il supporto di 3DZ ha permesso ai responsabili di Robino & Galandrino di scegliere quali tipi di stampanti 3D fossero i più adatti per ottenere i particolari che compongono i loro macchinari.
Dopo aver compreso nel dettaglio le caratteristiche necessarie per realizzare dei componenti che rispondessero agli standard e agli obiettivi che l’azienda si era posta, 3DZ ha proposto diverse opzioni per permettere di fare una scelta informata.
Secondo Flavio Clarillo:
“Gli esperti di 3DZ ci hanno indirizzati alle tecnologie di cui avevamo bisogno, e accompagnato passo passo all’introduzione della stampa 3D in azienda. Oggi abbiamo due stampanti, una a filo di Markforged e una a polvere di Formlabs ed abbiamo creato una divisione aziendale dedicata alla progettazione e stampa 3D.
Dopo la scelta delle tecnologie ideali il rapporto di 3DZ con Robino & Galandrino non si è esaurito, ma è proseguito con il supporto tecnico certificato del team 3DZ necessario a garantire che le stampanti siano sempre pronte e in grado di lavorare a pieno ritmo.
“3DZ ci sta affiancando anche nel post-vendita, sia per consigli sull’utilizzo e la scelta dei materiali o sul funzionamento ottimale delle macchine sia per la manutenzione, l’assistenza e gli interventi in caso di guasti.
Siamo molto soddisfatti sia per la qualità del post-vendita che per il tempismo. Ora stiamo cercando insieme a 3DZ di esplorare altre soluzioni come quella di poter produrre degli elastomeri in particolare per realizzare articoli specifici per le nostre macchine. ”
Riduzione fasi di lavorazione
Elementi customizzati a costo ridotto
