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Il progetto presentato in questo elaborato è stato sviluppato per conto di OMR Automotive, presso lo stabilimento di Modena.
In particolare, l’attività svolta prevede lo studio di fattibilità, la realizzazione di prototipi e la successiva industrializzazione di un telaio in alluminio saldato per uso automobilistico.
L’utilizzo dell’alluminio nella costruzione di telai automobilistici ha conosciuto un costante aumento negli ultimi vent’anni; inizialmente impiegato soltanto su vetture di gamma elevata, ultimamente ha fatto la sua comparsa anche su automobili di fascia inferiore. Con una densità pari a circa un terzo di quella dell’acciaio, l’alluminio consente di ottenere strutture leggere e dalle buone caratteristiche meccaniche; tutto questo si traduce in minori consumi e minori emissioni senza andare a pregiudicare le caratteristiche di sicurezza della vettura. Per questo motivo, ma non solo, l’alluminio rappresenta in questo momento il materiale di punta per l’industria automotive.
Per arrivare al conseguimento dei risultati, è stato deciso di strutturare il progetto secondo lo schema seguente:
-Analisi del componente e individuazione delle possibili criticità;
-Realizzazione di prototipi, per mettere in luce le eventuali complicazioni che possono sorgere nella realizzazione di un manufatto di questo tipo;
-Costante analisi e interpretazione dei dati raccolti durante la fase prototipale;
-Interventi guidati dall’analisi dei dati raccolti atti a ottenere l’ottimizzazione del processo e del prodotto;
-Studio della linea di produzione sfruttando il know-how acquisito durante l’attività prototipale.
In una prima parte introduttiva si parlerà dell’alluminio e dei manufatti in alluminio utilizzati nella costruzione di telai automobilistici(estrusi e longherine), delle principali tecnologie di lavorazione e delle tolleranze ad esse legate; particolare attenzione sarà dedicata alla saldatura, processo fondamentale nella realizzazione di questo progetto.
Nella seconda parte verranno presentati nel dettaglio il metodo e gli strumenti utilizzati durante l’attività prototipale svolta: si fornirà una descrizione completa del telaio sottomotore, verranno analizzate le problematiche riscontrate e le strategie utilizzate per affrontarle.
Verranno descritte nel dettaglio le due sale di controlli geometrici e macrografici: strumenti necessari per ottimizzare la qualità delle saldature e la geometria del componente.
Nella terza parte si procederà con un’analisi dei risultati ottenuti eveidenziando problemi riscontrati nella fase prototipale:
- Ottimizzazione della geometria del telaio: studio approfondito sulla sequenza di saldatura e sequenza di assemblaggio e definizione del comportamento geometrico con conseguqnte compensazione.
- Ottimizzazione della qualità dei giunti saldati: analisi tramite controllo visivo, con liquidi penetranti e analisi macro-grafica.
Una volta completata la realizzazione dei prototipi, nella successiva fase di industrializzazione è stato necessario sfruttare le conoscenze acquisite durante la fase prototipale al fine di ottenere una linea di produzione che avesse determinate caratteristiche:
- elevato volume di produzione, in particolare con un tack-time misurabile in secondi;
- processo interamente automatizzato, con manipolazione e saldatura eseguita da robot;
- necessità di garantire tolleranze piuttosto stringenti sulle principali dimensioni del telaio;
- necessità di garantire la conformità dei giunti saldati del telaio.
I risultati ottenuti hanno permesso la realizzazione di una linea di produzione davvero innovativa, che probabilmente è una delle prime ad essere state concepite nel campo della saldatura automatica dell’alluminio.