Saldatura flessibile per i Tailored Blanks

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Prima Industrie produce macchine laser da oltre due decenni. Da sempre i suoi prodotti sono, in grande percentuale, destinati al ricco e promettente settore automobilistico, che meglio di altri ha saputo sfruttare la ben nota flessibilità del laser. Qui di seguito si descrive un metodo di produzione innovativo, sviluppato per poter trarre vantaggio da questa intrinseca flessibilità anche per un’ applicazione che finora ne era priva: la saldatura di Tailored Blanks per la carrozzeria di automobili. Esso consiste in un sistema di TBW (Tailored Blank Welding), denominato Mosaico, che può essere considerato come un mezzo di produzione capace di realizzare TBW più complessi, per forma, e più specializzati, per funzione, rispetto a quelli normalmente ottenibili, che chiameremo “convenzionali”, produrre a costi contenuti TBW saldati laser anche in piccole quantità, e quindi permetterne l’introduzione anche nei veicoli di piccola-media serie, e consentire alle tante imprese che lavorano nella prototipazione, nella stampistica e nei veicoli di nicchia, di stare al passo con le richieste di un mercato in rapida evoluzione. In tutti e tre i casi, il nuovo sistema Mosaico apre orizzonti progettuali, produttivi e di marketing di grande interesse.

I Tailored Blanks convenzionali

Oggi i TBW sono largamente usati in carrozzeria. Nel mondo intero oltre 100 milioni di pezzi vengono prodotti ogni anno e questo numero è destinato a crescere rapidamente. La tecnologia vincente per ottenerli è quella della saldatura laser. I vantaggi sono ben noti: riduzione del peso, riduzione del numero dei componenti, miglioramento strutturale, ecc. Va da sé che questi vantaggi si applicano a qualunque veicolo, indipendentemente dal numero di pezzi prodotti: una porta è una porta, e rinforzare l’attacco delle cerniere è un problema comune, che si tratti di un camion, di una Volkswagen Golf o di una Ferrari. Anzi, è proprio nei veicoli ad alte prestazioni che i vantaggi succitati sono ancora più appetibili. Osservando quanto si fa attualmente in questo campo e come sono fatti i TBW convenzionali, si pongono facilmente due domande. Perché così pochi veicoli di nicchia, che sono proprio quelli che meglio ne sfrutterebbero i vantaggi, hanno i TBW nella loro carrozzeria? Perché, invece di rinforzare solo i punti di attacco delle cerniere di una porta, si fanno TBW con un’ampia porzione anteriore più spessa, sprecando materiale ed aumentando inutilmente il peso? Ciascuna delle due domande ha una sua risposta ben precisa e documentabile. Il singolo Tailored Blank costa troppo, se prodotto in piccole quantità con metodo “convenzionale”. La storia, recente e passata, dell’automobile insegna in modo incontrovertibile che l’evoluzione del prodotto è in primo luogo sempre condizionata dall’aspetto economico del contenimento dei costi: il miglioramento tecnico deve sempre e comunque essere accettabile economicamente. I TBW convenzionali sono molto semplici e soprattutto rettilinei (o “lineari”) con pochissime eccezioni. Alle due domande (perché così pochi nelle nicchie e perché così semplici) si deve dare tuttavia un’altra risposta che definiremmo “storica” perché storicamente, più di dieci anni or sono, hanno cominciato ad interessarsi ai TBW (pur senza essere stati loro ad “inventarli”) i grandi produttori di acciaio, che hanno visto in essi un modo per dare valore aggiunto al loro prodotto, e conquistare o mantenere quote di mercato. Con le enormi capacità di investimento loro proprie, essi hanno puntato sulle grandi produzioni, dove di acciaio se ne poteva vendere tanto, e nulla, o ben poco, è stato fatto per quei settori della produzione che non potevano assorbire quelle quantità.

I grandi produttori di acciaio, senza eccezione, hanno dato luogo a società satelliti, tutte destinate a produzione di massa di TBW. Produzione, quindi, che usa il laser come utensile, il più flessibile degli utensili, senza sfruttarne affatto la flessibilità! Questo paradosso, inoltre, ha sistematicamente e per anni, scoraggiato i progettisti della carrozzeria, ovvero coloro che si occupano dei veicoli di nicchia, dall’introdurre i TBW proprio là dove sarebbero stati più vantaggiosi, considerando le prestazioni, visto il costo proibitivo che i pezzi avrebbero avuto, e coloro che lavorano sui veicoli di grande serie, dal pensare a TBW non lineari e/o complessi, come tecnicamente avrebbero sognato di poter fare, vista l’inesistenza di un mezzo di produzione adatto. Per non parlare, infine, di tutti coloro che gravitano nel mondo dello sviluppo della carrozzeria, i modellisti, i prototipisti, gli stampisti e i produttori di parti di veicolo per conto terzi, gli innumerevoli “jobshops di carrozzeria”.
Per costoro, abituati a convivere con piccoli ordinativi, richieste di consegne rapidissime e di modifiche continue, concorrenza spesso spietata, l’esperienza di decenni ha portato a sviluppare strumenti adeguati (di “quick-prototyping”, ad esempio)quali lo stampaggio in lega basso fondente o gli stampi in resina per la formatura e le macchine laser per la rifilatura. E per fare pochi TBW? Finché si tratta di pochi, veramente pochi pezzi, chi ha una macchina laser “general purpose”, può provare a cavarsela con attrezzature più o meno artigianali anche se con tempi e costi molto elevati; oppure può andare a “chiedere il favore” di fare i pezzi che gli servono a un produttore di TBW di grande serie, che glieli farà pagare uno sproposito. Il problema nasce quando si devono fare alcune decine o poche centinaia di pezzi al giorno, troppi per la soluzione artigianale, troppo pochi per una linea convenzionale. Da ciò la riluttanza, per non dire l’ostilità, dei contoterzisti di carrozzeria nei confronti dei TBW, che rischiano di tagliarli fuori, fra l’altro, da una parte del mercato dei veicoli di nicchia che è loro proprio e che è in forte espansione, come a tutti ben noto. Tutto ciò per la mancanza di un mezzo di produzione adeguato. Per coprire queste esigenze, questo ideale mezzo di produzione di TBW dovrebbe: comportare un investimento ridotto, considerando che la maggior parte del costo del singolo pezzo prodotto è rappresentato dall’ammortamento del mezzo di produzione. Un basso investimento iniziale, inoltre, può sensibilmente allargare la base di potenziali utilizzatori, diventando, ad esempio, alla portata dei contoterzisti di carrozzeria. Lo scopo finale è comunque quello di ottenere un costo del pezzo, se non inferiore, per lo meno uguale rispetto ai TBW “convenzionali”; non richiedere equipaggiamenti ausiliari complessi e costosi, in particolare per la preparazione delle parti da saldare.

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