69
RMOæ
marzo 2014
I fori di raffreddamento sono piccoli (tipicamente il dia-
metro è di 0,5-0,75 mm) e sono posizionati ad angoli
composti e acuti (fino a 10 gradi) rispetto alla superficie
del componente. Lo sviluppo della tecnologia di raffred-
damento dei motori continua a mettere alla prova le
lavorazioni laser, sia dal punto di vista tecnologico (pro-
cesso di foratura) sia per quanto riguarda le funzionalità
del sistema laser a 360°. Analogamente, i progetti dei
componenti hanno richiesto crescenti livelli di precisione.
Ambiente ed efficienza.
L’attenzione per l’ambiente è
un fattore importante nella progettazione dei motori
aeronautici e dei sistemi laser. La tecnologia laser dei
giorni nostri è ormai consolidata e costituisce la base per
la prossima generazione di aeromobili e dei relativi mo-
tori. L’attenzione del settore aeronautico verso il rispetto
dell’ambiente, ha contribuitoalla tendenzadi aumentare
l’efficienza dei motori (minor consumo di carburante) e
di ridurre le emissioni inquinanti e il rumore.
Secondo l’International air transport association, “gli ae-
romobili moderni sono il 70%più efficienti rispetto a 40
anni fa e il 20% più efficienti rispetto a 10 anni fa […].
L’obiettivo della prossima generazione di aeromobili è
[…] essere un altro 25%più efficienti entro il 2020”.
Le emissioni dei motori degli aeromobili sono diretta-
mente correlate al consumo di carburante: ogni chilo-
grammo di carburante risparmiato riduce le emissioni
di anidride carbonica (CO2 ) di 3,16 kg. Pertanto, per le
compagnie aeree la chiave per ridurre al minimo il pro-
prio impatto ambientale è usare il carburante inmaniera
più efficiente.
Sindai primi utilizzi dei sistemi laser per laproduzioneae-
ronautica, il numero di applicazioni è stato molto vario.
Spesso i costruttori hanno investito nei sistemi laser ba-
sandosi sull’ipotesi di poter estendere i benefici ottenuti
su uno o più componenti di prova a quelli più difficili da
lavorare. Ciò ha orientato lo sviluppo dei sistemi laser
verso la polivalenza, in altri termini la capacità di un si-
stemadi gestirepezzi inun’ampiagammadi dimensioni,
forme, spessori e dimensioni dei lotti produttivi.
Per soddisfare queste esigenze, sono state sviluppate
macchinedi grandi dimensioni, come il sistemaLaserdyne
795XL; questi laser hanno consentito di lavorare pezzi
tridimensionali mantenendoli stazionari e di ridurre i
tempi di cambio lotto, potendo accomodare contem-
poraneamente configurazioni diverse a bordo mac-
china.
Componenti più piccoli.
Le lavorazioni laser sono fon-
damentali per ottenere l’aumento delle prestazioni
dei motori, e quindi la loro efficienza e la riduzione
delle emissioni. Affinché le lavorazioni laser risultino
economicamente convenienti, compatibilmente con i
volumi di produzione dei nuovi motori, devono essere
applicate ai componenti più piccoli che comporranno i
motori di prossima generazione.
Unelemento chiaveper aumentare l’efficienzaneimo-
tori aeronautici consiste nell’utilizzare, per il raffredda-
mento, solo la quantità minima necessaria di aria che
attraversa il motore, utilizzando la restante per la com-
bustione e la spinta.
Ciò esige crescente precisione sia nei fori di raffredda-
mento effettuati tramite foratura laser sia nelle altre
lavorazioni laser (rifilatura) e si è riflesso nella proget-
tazione di nuovi sistemi laser: dalla aumentata preci-
sione volumetrica degli assi di movimento, all’anello di
controllo che assicura precisione dinamica emovimenti
uniformi.
Tenendo conto del crescente numero di fori e dei vo-
lumi previsti di motori, i sistemi laser di grandi dimen-
sioni che hanno a lungo dominato il mercato non sono
più la soluzionemigliore per tutte le situazioni.
In risposta a queste esigenze, Prima Power Laserdyne
ha introdotto Laserdyne 430 BeamDirector, un sistema
che incorpora le caratteristiche esclusive della testa di
lavorazione laser BeamDirector, dotata di assi di rota-
zione e tilt per realizzare fori di raffreddamento precisi
e con angoli acuti e composti, con una piattaforma di
sistema più compatta.
Un moderno sistema laser 3D deve avere un controllo
veloce, evolutoe ingradodi supportarevelocitàdi lavo-
razionepiù rapide, nonché schemi di fori più complessi.
La struttura deve essere robusta e assicurare elevata ri-
gidità per mantenere la precisione nell’esecuzione di
IlsistemaLaserdyne430
BeamDirectorincorpora
l’esclusivatestadilavorazione
laserBeamDirectorconassidi
rotazioneetiltperlarealizzazione
automatizzatadiforidi
raffreddamento‘effusioncooling’.
