Meno micron = motori più ecologici

Nel continuo impegno volto a migliorare l’efficienza e ridurre l’impronta di CO2 dei propri motori a combustibile fossile, i produttori di motori stanno riducendo di micron le tolleranze dei componenti rotanti quali alberi a camme e alberi motore.

“Nel corso degli anni, le tolleranze dimensionali geometriche critiche per alberi a camme e alberi a gomiti sono state notevolmente ridotte per migliorare la durata del motore, ridurre il consumo di carburante e diminuire le emissioni”, afferma Addison D. Cole, CEO di Adcole Corporation. “Negli ultimi 25 anni, le tolleranze di rotondità degli alberi a gomiti sono state ridotte da otto micron a tre micron. Le auto ecologiche del futuro avranno motori piccoli e ad alte prestazioni con emissioni molto basse. Di conseguenza, le tolleranze di produzione saranno ulteriormente ridotte, il che dovrebbe portare all’adozione della tecnologia Adcole da parte dei produttori di componenti per motori”.

Oltre 500 case automobilistiche e fornitori del settore automobilistico utilizzano le sale di ispezione automatizzate di Adcole per il controllo qualità di alberi a camme e alberi a gomiti. Fondata nel 1957, l’azienda ha stabilimenti di produzione nel Massachusetts e in Florida e uffici in tutto il mondo. Quasi il 60% del fatturato dell’azienda proviene da OEM automobilistici e produttori di attrezzature agricole e edili, motori fuoribordo e altri produttori di piccoli motori. Il restante 40% del fatturato di Adcole proviene dall’industria aerospaziale.

“Le apparecchiature Adcole hanno offerto ai propri clienti un vantaggio tecnico in termini di precisione e compatibilità con altri misuratori Adcole”, ha dichiarato Cole in una precedente intervista con Automotive Industries. “I nostri clienti più importanti utilizzano i misuratori Adcole nei loro laboratori di sviluppo di propulsori, nelle sale di fabbrica o nei reparti di produzione. Le aziende sanno che i loro costi di produzione sono bassi, ma che gli utenti finali ottengono un prodotto di qualità”.

L’azienda vanta oltre mezzo secolo di esperienza nella progettazione e produzione di macchine specializzate per la misurazione dei componenti dei motori. Produce anche sensori digitali dell’angolo solare per satelliti spaziali, principalmente per l’industria aerospaziale statunitense, europea e giapponese. Tra i clienti di Adcole figurano General Motors, Ford, BMW, VW, Chrysler, Toyota, Fiat, Nissan, Renault, Hyundai, Volvo, Suzuki, Caterpillar, Daimler, BMW, Honda, Cummins, FAW, Tata, MAN, John Deere, SAIC, FAW, Dong Feng e ThyssenKrupp.
Uno dei prodotti di punta di Adcole per l’industria automobilistica è il calibro di ispezione ad alta velocità per alberi a camme ADCOLE 1310. Si tratta di una macchina di fine linea che misura fino a 200 pezzi all’ora per il rilevamento di segni di sollevamento e vibrazioni. Questo calibro completamente automatico utilizza teste di misura individuali per ogni lobo della camma e seguicamma, con una risoluzione di 0,1 micron, acquisendo un punto dati ogni 1/10 di grado o 3600 punti dati per giro.

All’inizio del 2011, Adcole ha annunciato che avrebbe presto lanciato il misuratore per alberi a gomiti Adcole Model 1200-10, destinato ai produttori di motori diesel, marini e ferroviari per alberi a gomiti fino a 4,5 metri di lunghezza. È adatto anche per applicazioni nei giacimenti petroliferi e nella produzione di energia. Il prodotto è dotato di un albero con cuscinetto a sfere proprietario con un’eccentricità <0,25 μm per la misurazione di alberi a gomiti fino a 4,5 metri di lunghezza, con un diametro di oscillazione di 560 mm e un peso di 2,050 kg.
Utilizzando un interferometro laser in combinazione con un seguace di contatto con una corsa di 330 mm, questo calibro di misura di precisione è in grado di misurare 3.600 punti dati su blocchi a pendolo per la rotondità e la rettilineità con una precisione di 0,5 μm. Dotata di un touch screen da 50 cm e di un sistema operativo basato su Windows per facilità d’uso e flessibilità di output, la macchina di misura per alberi a gomiti Adcole modello 1200-10 è in grado di eseguire una misurazione completa dell’albero a gomiti in 15 minuti. Costruita su una base di scatole di testa in acciaio strutturale con una grande piastra di superficie spessa 60 cm e del peso di 7 tonnellate, questa robusta macchina pesa 22 tonnellate, secondo l’azienda.

Automotive Industries ha intervistato J. Brooks Reece, vicepresidente di Adcole Corporation, e gli ha chiesto di fornirci maggiori dettagli su alcune delle caratteristiche uniche del modello Adcole 1200-10.

Reece: Solo Adcole produce alberi a gomiti così grandi con una precisione inferiore al micron. Per ottenere queste prestazioni, Adcole ha dovuto ideare dei metodi per gestire il peso, la corsa e la lunghezza del componente. Nello specifico, la piastra di superficie in granito è due volte più pesante di quella utilizzata nel calibro da 3,3 metri. Il supporto del mandrino è stato rinforzato e la tecnica di montaggio sul granito è stata riprogettata.

È stato sviluppato un motore di azionamento del mandrino per controllare l’avvio e l’arresto della rotazione di un componente così pesante. La contropunta è completamente programmabile con comando joystick e include un monitor video per garantire che il centro della contropunta sia correttamente allineato. Per una maggiore sicurezza, è stato aggiunto un sistema pneumatico che spinge l’aria attraverso la testa e i centri della testa libera per rilevare se il pezzo è caricato correttamente. Sono state apportate modifiche anche alla trasmissione ad albero verticale e al sistema di misurazione con interferometro laser che è il marchio di fabbrica del noto modello Adcole 1200.

AI: Come descriverebbe Adcole come azienda innovatrice?

Reece: Abbiamo sempre creduto che i nostri clienti dovessero avere a disposizione lo strumento di misura più preciso possibile. Ciò significa che è possibile riservare maggiori tolleranze di processo al processo stesso. Ad esempio, se una misurazione richiede il 10% o più delle tolleranze dei componenti, ci sarà una minore tolleranza di produzione e una maggiore possibilità che componenti buoni vengano scartati. Adcole produce gli strumenti di misura più precisi della sua categoria e i nostri clienti beneficiano di un vantaggio strategico.

AI: Ci parli dello sviluppo continuo di Adcole di soluzioni di misurazione avanzate per alberi a gomiti e alberi a camme.

Reece: Tutti i maggiori produttori di automobili e motori diesel di grandi dimensioni si affidano ad Adcole. Nel corso degli anni, i nostri clienti ci hanno chiesto di sviluppare funzioni di misurazione speciali per i loro ultimi modelli. In alcuni casi, i nostri clienti ci hanno chiesto di sviluppare una nuova macchina partendo da zero . Uno dei nostri maggiori clienti negli Stati Uniti ci ha chiesto di costruire una macchina per la finitura delle superfici in grado di eseguire automaticamente la sequenza di misurazione. Si trattava della prima macchina automatica per la rugosità degli alberi a gomiti per l’industria. Un altro aspetto unico di questa macchina era la sua capacità di misurare i perni principali e i perni di biella in ogni quadrante, essenziale per ridurre al minimo il rumore del motore e aumentarne la durata. I nostri clienti scelgono sempre più spesso di utilizzare i nostri prodotti sia per le misurazioni della forma che della rugosità di alberi a camme e alberi a gomiti.

AI: In che modo la vostra attività di ricerca e sviluppo e il conseguente sviluppo dei prodotti riflettono la crescente domanda di soluzioni più ecologiche?

Reece: Adcole misura i componenti rotanti che sono essenziali per la potenza del motore e il risparmio di carburante. Di conseguenza, questi stessi componenti influenzano la pulizia delle emissioni di scarico. Si prevede che la produzione globale di veicoli aumenterà dall’attuale livello di 75 milioni di veicoli a 100 milioni di veicoli nei prossimi cinque anni. Poiché la Cina e l’India aggiungeranno ciascuna 100 milioni di veicoli alle loro strade, saranno effettuati investimenti infrastrutturali in autostrade e ponti.

Durante questa fase di espansione, l’attenzione del mercato e delle autorità di regolamentazione si concentrerà sul consumo di carburante e sulle emissioni. Come in passato, Adcool continuerà a contribuire al miglioramento delle prestazioni dei motori e alla riduzione dei costi di produzione.