Il forum sulla Qualità di QualitiAmo

[UBM_2025]

Ciao a tutti,

qualcuno ha gestito un piano di campionamento per il controllo del prodotti ottenuti da taglio laser?

Mi spiego, a seguito di una V.I. da parte di un cliente sono risultato carente per quanto riguarda il controllo del primo pezzo tagliato.
Giustamente per garantire la qualità e soprattutto di non tagliare pezzi (anche centinaia) che poi risultano errati.

Purtroppo gestire questo controllo diventa problematico per via delle risorse da impegnare.

Per cercare riparo all'osservazione ho cercato di spiegare che vengono controllati solo gli articoli revisionati e in prima fornitura.

Mi rendo conto però che è stato solo un pagliativo.
Devo implementare aggiungendo un piano di campionamento che tenga conto si delle quantità ma anche delle dimensioni.
Tagliare una lastra di acciaio INOX 2000*3000H20 e riscontrare che è sbagliata sarebbe un bel problema,

Avete suggerimenti?

Grazie
Filippo

[MikiMarru]

Ciao,
il controllo del primo pezzo prodotto è un classico, serve per confermare che il setup della macchina sia corretto, e procedere poi alla realizzazione di una serie (limitata o meno) con la "garanzia" che, almeno all'inizio della produzione, si realizzino pezzi conformi.

Ci potrebbero essere alcune considerazioni nel tuo caso:
se / quando fate il nesting potrebbero esserci dei sistemi di controllo SW,
aiuterebbe anche un report con la lista dei pezzi che verranno ottenuti generato dal sw della macchina di taglio; una evidenza (di qualche genere) che qualcuno ha controllato quel report e detto ok potrebbe aiutare

se salvate i programmi di taglio si potrebbe provare a ragionare in termini di validazione, con la possibilità di effettuare controlli meno frequenti

Certo che non avere la possibilità di controllare almeno il primo pezzo di una serie rende difficile presentarsi ad un cliente che vi viene a trovare prima di rivolgersi a voi per una successiva fornitura.

Il controllo costa, ma costa anche rifare i pezzi a proprie spese, senza contare che il cliente potrebbe decidere di non tornare

PS Immagino che non venga da voi effettuato il taglio per pezzi utilizzati nella realizzazione di opere di carpenterie strutturale (soggette a EN 1090).

Michele

[UBM_2025]

Ciao Michele,

grazie infinite per avere risposto.
I programmi di taglio vengono salvati, essendo privi della quotatura sono praticamente inutili, se non per una identificazione visiva del pezzo.

Come dici te il controllo costa ma buttare materiale base costa di più.
Il problema non è solo il tempo per il controllo ma anche il tempo che serve per quotare ogni singolo pezzo.

Tieni presente che alcuni comparti, sono realizzati da centinaia di componenti di cui spesso risultano diversi uno dall'altro (al massimo a coppie).

Per questo motivo prendevo in considerazione un piano di campionamento che consideri oltre alla quantità anche le dimensioni.


Non eseguiamo carpenteria strutturale quindi no niente EN 1090

Grazie
Filippo

[MikiMarru]

[UBM_2025]

[MikiMarru]

Ciao scusa il ritardo

Cosa ne pensi di spostare il controllo sulle dimensioni alla definizione del nesting, verificando al taglio il corretto posizionamento dei pezzi da tagliare?

Michele

[UBM_2025]

Ciao Michele,

ci ho pensato anche io, ma così facendo non posso comunque garantire che il taglio laser eseguito sia in tolleranza.

Pensavo ad un piano di campionamento con la discriminante delle dimensioni (oltre alla q.ta). I controlli vengono comunque eseguiti sui pezzi tagliati con nuovo esponente di revisione e sulle prime forniture

[MikiMarru]

Il criterio più che alle dimensioni dovrebbero essere riferito alle tolleranze secondo me (al limite entrambi).

Quali sono le tolleranze più strette che avete? E la tolleranza di lavorazione della macchina?

[UBM_2025]

Le tolleranze del laser sono comprese tra 0.02-0.05 mm.
Le tolleranze dei componenti sono molto più ampie direi +/-0.2 in media

[dante.3d]

Ciao,
secondo me, prima ancora di ragionare su un piano di campionamento classico, bisogna distinguere bene tra controllo del prodotto e validazione del processo di taglio.

Tutti i processi di taglio, quali: laser, plasma, ossitaglio, acqua, ecc. hanno tolleranze e risultati influenzati da diversi fattori: spessore, materiale, tecnologia di taglio, tipo di gas o fluido utilizzato, ugello, lente di focalizzazione, stato della macchina, parametri di avanzamento, ecc.

Nel caso specifico del taglio laser, ad esempio, entrano in gioco almeno:

• tipo di materiale;
  
• spessore;
  
• tipo di gas di assistenza, normalmente azoto o ossigeno;
  
• ugello;
  
• lente focalizzazione;
  
• attacchi/approcci di taglio;
  
• deformazioni dovute al calore, soprattutto con tagli ravvicinati.
  

Quasi tutte le macchine moderne lavorano tramite CAD/CAM e gestiscono una compensazione automatica della sagoma da tagliare, applicando un offset in funzione ALLE VARIABILI SOPRA. Però questa compensazione funziona correttamente solo se le tabelle tecnologiche sono corrette e validate (in genere si fa all'installazione della macchina o al primo utilizzo e conviene verbalizzare le prove).
In funzione delle variabili specifiche ne deriva

• potenza;
  
• velocità di taglio;
  
• pressione del gas;
  
• compensazione del taglio (kerf);
  

A mio parere il punto principale è proprio questo: validare le tabelle tecnologiche di taglio per le varie combinazioni significative di materiale, spessore, gas, ugello e parametri macchina.

Una volta validate queste combinazioni, il rischio residuo non è tanto legato al processo di taglio in sé, ma piuttosto ad altri aspetti (praticamente all'errore umano ), ad esempio:

• errore nel CAD o nella sagoma sviluppata;
  
• scelta errata della tabella tecnologica;
  
• materiale non conforme o diverso da quello previsto;
  
• ugello sporco, danneggiato o non idoneo;
  
• lente/focalizzazione non corretta;
  
• problemi macchina o manutenzione non adeguata;
  
• errata impostazione del nesting o degli attacchi.
  

Per questo io non imposterei la questione solo con un piano di campionamento tipo ISO 2859, perché rischia di diventare un controllo a posteriori e non sempre efficace. Se tagli una lamiera importante, magari inox 2000x3000 sp.20, scoprire l’errore dopo aver completato il taglio è già troppo tardi.

Vedrei meglio una gestione combinata:

• validazione preventiva delle tabelle tecnologiche;
  
• controllo digitale delle sagome di taglio sul nesting;
  
• controllo del primo pezzo nei casi critici;
  
• controllo dell'idoneità dei consumabili;
  
• controlli periodici sul processo per verificare che la macchina continui a lavorare entro le tolleranze previste;
  
• registrazione dei controlli eseguiti, in modo da dimostrare al cliente che il processo è presidiato.
  

In sostanza, più che controllare statisticamente un certo numero di pezzi, cercherei di dimostrare che il processo è sotto controllo e che le combinazioni tecnologiche utilizzate sono state validate.
Davanti ai clienti bisogna farsi vedere sicuri non vacillare sulle risposte ed essere sempre diretti in modo da far capire che il processo è sotto controllo. FORMAZIONE FORMAZIONE FORMAZIONE AGLI ADDETTI/OPERATORI.

Il controllo del primo pezzo, secondo me, ha senso soprattutto come verifica iniziale del programma, della sagoma, del materiale e dei parametri macchina. Poi il campionamento può essere utile come controllo aggiuntivo, ma non lo vedrei come lo strumento principale per garantire la conformità del taglio.

Nel mio caso utilizziamo il taglio laser (fibra e solo metalli) per componenti destinati ad apparecchiature in pressione, come piatti colonna, fazzoletti per attacchi, piastrine per scale e passerelle, diaframmi per scambiatori, ecc.

In questi ambiti le tolleranze richieste al taglio sono generalmente più ampie rispetto alle tolleranze effettivamente ottenibili con il processo laser. Di conseguenza, il processo risulta normalmente più che adeguato rispetto alle esigenze costruttive.

Nei casi più critici, ad esempio per alloggiamenti o fori che rimangono grezzi di taglio, si interviene già in fase di progettazione/CAD, prevedendo un sovrametallo oppure maggiorando leggermente i fori, in funzione della lavorazione successiva o dell’accoppiamento richiesto.

Inoltre, il fatto che l’apparecchiatura venga poi assemblata correttamente rappresenta già un’ulteriore conferma indiretta della buona riuscita del processo di taglio (ripeto questo è il mio caso).

Detto questo, almeno in occasione delle manutenzioni periodiche delle macchine, eseguiamo comunque delle prove di taglio su determinati spessori (in genere il + grande e il più piccolo, nel mio caso: 25 mm e 0.4 mm) e materiali. Utilizziamo una serie di provini, nel nostro caso sei pezzi, con incastri di varie dimensioni. Se gli incastri risultano corretti, la prova viene considerata valida e conferma che la macchina sta lavorando entro i parametri attesi.
Ciao.

[UBM_2025]

Ciao Dante,
grazie per la tua analisi precisa e dettagliata.

Ad ogni cambio lastra sul processo di nesting l'operatore che lo prepara, inserisce (dove possibile) delle figure geometriche (2 cerchi con Ø diversi, un quadrato e un triangolo), l'operatore del taglio verifica prima le dimensioni delle figure e solo se conformi procede con il taglio vero e proprio dei componenti.

Questo ci garantisce che il laser sta lavorando correttamente e che i parametri sono corretti, ma non elimina eventuali errori umani durante li processo di taglio.

pensavo che il controllo del 1° pz tagliato potrebbe avvenire, riunendo in una lastra tutti i componenti (dello stesso spessore) di prima fornitura o modificati, facendoli transitare per il ns programma di controllo (DQ) che richiede la compilazione di un verbale. Attualmente tutti i tagliati non transitano per DQ (decisione del titolare)ma vengono verificati durante l'assemblaggio.

Alla fine credo che il controllo delle figure geometriche a conferma del corretto lavoro del taglio laser abbinato alla compilazione del verbale possa andare bene.

[dante.3d]

Ciao UBM_2025,
da come descrivi il vostro approccio mi sembra che stiate impostando il controllo del processo in modo abbastanza prudente.
Lo facevamo anche noi soprattutto agli inizi di utilizzo di taglio computerizzato, eseguivamo controlli piuttosto puntuali.

Come ti ho già detto e ti ripeto il punto principale resta la validazione delle tabelle di taglio. Questa può essere fatta internamente, eseguendo prove e verifiche, oppure con il supporto del costruttore della macchina. Una volta le tabelle erano prevalentemente cartacee; negli ultimi anni, invece, i costruttori le forniscono normalmente già integrate nel software di taglio o nel controllo macchina.

Qui fa la differenza il software utilizzato. Negli anni ho avuto modo di provarne diversi. Dagli anni 90 fino al 2015, per me ha avuto un ruolo importante Lantek, che lavora con macchine diverse, è molto completo, anche se non economico. Consente però una configurazione abbastanza trasversale sulle varie macchine, tramite post-processor dedicati.

Dal 2020, per il laser, utilizziamo un software Eurosoft, SW con sede a Firenze. Prodotto molto valido, insieme al costruttore del Laser, hanno sviluppato anche il programma a bordo macchina (macchine Cutelite).

Non so esattamente come siate organizzati voi, ad esempio se avete un ufficio tecnico interno, però secondo me bisogna partire da un presupposto fondamentale: i file DWG/DXF delle sagome devono essere corretti. Quindi serve un controllo a monte sui disegni, da parte di chi li realizza o di chi li verifica (se presi da altri). Per noi questo è semplice perché l’ingegneria è interna. Nel vostro caso non so dovete valutare dove inserire questo controllo.

La maggior parte dei software di taglio permette di importare le sagome nel proprio database come pezzi singoli, anche partendo da un disegno che contiene più particolari e pezzi. In genere le sagome vengono disegnate (o trasposte) su un layer dedicato; il software dispone poi di strumenti di riconoscimento e cattura pezzi, propone l’estrazione delle singole geometrie, le codifica con una marcatura univoca, le mette in una "libreria" e consente di associare a ogni sagoma materiale, spessore e quantità.

A quel punto si crea la seduta di taglio. Indicando lamiera (lotto e colata: soprattutto se ne dovete gestire la rintracciabilità), materiale, spessore e gas di protezione. Il software filtra i pezzi compatibili e procede con il nesting, vari aggiustaggi su sequenze e attacchi, si salva il programma e lo si invia alla macchina e si stampa la distinta di taglio da dare agli operatori. Naturalmente questo dipende anche da come è configurata la linea.

Nel mio caso, per il laser, abbiamo impostato la tecnologia di taglio direttamente a bordo macchina, anche perché può capitare che gli operatori acquisiscano direttamente i DWG. La macchina seleziona automaticamente i parametri dalle tabelle tecnologiche in funzione sempre di materiale, gas e spessore.

Un vantaggio importante del taglio laser è anche la possibilità di marcare direttamente il pezzo. Su grandi quantità, infatti, utilizziamo spesso anche la marcatura e tracciatura dei componenti.

Per quanto riguarda il controllo dimensionale, una volta validato il processo di taglio e inseriti gli opportuni controlli intermedi sui DWG, la nostra impostazione è prevalentemente automatizzata. Devo dire che da quando utilizziamo questi software gli errori di taglio si sono praticamente azzerati, pur lavorando con due macchine laser da 15 e 25 kW in esercizio continuo e circa 2.700 sedute di taglio all’anno distribuite sulle due macchine.

Ovviamente, sui tagli ripetitivi, l’operatore esegue comunque controlli con flessometro/calibro su alcuni pezzi, più che altro per verificare lo stato degli ugelli e la qualità generale del taglio. Inoltre teniamo sotto controllo anche gli impianti di azoto e ossigeno; nei periodi di minor utilizzo, ad esempio, può capitare che l’impianto vada in sovrapressione (in genere sono serbatoi a doppia camere), quindi vengono effettuati gli sfiati necessari e registrati sul registro impianto per la normalizzazione della pressione.

Per tornare al tuo caso, secondo me il controllo delle figure geometriche a ogni cambio lastra è sicuramente utile per confermare che il laser stia lavorando correttamente e che i parametri siano adeguati, ma in fase iniziale. Abbinare questo controllo alla compilazione del verbale di taglio può essere una buona soluzione, soprattutto se volete dare evidenza documentale al controllo eseguito. (soprattutto se è il programma di taglio a farli!!) dipende come siete organizzati, devi fare lavoro perchè sia utile e rapido, dipende come date lavoro agli impianti di taglio.
Diciamo che in questi ultimi anni le sovvenzioni per Indy 4.0 sono stati utili, proprio per "obbligarti" alle interconnessioni delle macchine.
Devi puntare ad arrivare ad automatizzare il processo evitando controlli inutili.

Resta però importante distinguere due aspetti:

1. . la verifica che la macchina stia tagliando correttamente;
   
2. . la verifica che il pezzo da tagliare sia quello corretto e che il DWG/DXF sia corretto.
   

Il primo punto lo copri con le tue prove a monte.. figure geometriche e con la validazione delle tabelle di taglio.
Il secondo punto, invece, va gestito con un controllo a monte delle sagome.

per il resto hai mille sistemi e mille automatismi.. ma dipende da quanto consosci questo mondo.
Per ridurre errori umani puoi ad esempio pubblicare (o far pubblicare dal tuo costruttore) un messaggio -> se il taglio precedente è diverso (sp/mat/gas) da quello attuale -> messagebox= Verifica che l'ugello sia quello corretto! a limite lo pubblichi nel messaggio prendendolo dalla tabella tecnologica!

Per me i punti fondamentali sono:

1. . Validazione delle tabelle di taglio
   Materiale, spessore, gas, parametri macchina e qualità del taglio devono essere validati e mantenuti sotto controllo.
   
2. . Formazione degli addetti
   Gli operatori devono conoscere bene non solo la macchina, ma tutto il processo: importazione disegni, nesting, marcatura, controlli e gestione delle anomalie.
   
3. . Controllo al 100% delle sagome DWG/DXF prima del taglio
   Questo, secondo me, è il punto più importante per evitare errori umani o errori di interpretazione del disegno.
   

Una volta messi sotto controllo questi tre aspetti, il resto viene gestito molto dal software e dall’organizzazione del processo.

[dante.3d]

Pubblico alcuni esempi pratici relativi alle tolleranze di taglio e alle marcature laser.
1. Piastrine per fissaggio piccolo spessore 5 mm
su questo spessore il taglio laser consente di ottenere tolleranze molto buone e una finitura decisamente pulita.
Naturalmente lo spessore finale del pezzo dipende dalla lamiera di partenza, ma dal punto di vista geometrico il risultato è molto preciso.


2. Sagome di dimensioni maggiori
In questo caso si tratta di sagome più importanti, sia come dimensioni sia come spessore.
Aumentando le dimensioni del pezzo e le condizioni di taglio, l’errore può crescere leggermente e la finitura superficiale peggiora un pò.
Rimane comunque un risultato molto buono, soprattutto considerando la tipologia del componente e il fatto che il processo è completamente gestito dal programma di taglio.


3. Pezzi più complessi con sequenza di taglio controllata
Questi invece sono componenti più impegnativi, dove non basta considerare solo la geometria del pezzo, ma bisogna prestare attenzione anche alla sequenza di taglio.
In particolare, quando sono presenti molti fori o aperture ravvicinate, è importante evitare di tagliarli tutti in sequenza nella stessa zona della piastra.
Il rischio è quello di concentrare troppo calore localmente, con conseguenti deformazioni del pezzo.
In questi casi il nesting e la strategia di taglio fanno molta differenza, il programma deve distribuire correttamente le lavorazioni, alternando le zone di taglio per limitare il surriscaldamento e mantenere la planarità del componente.


Spesso viene richiesto anche il controllo della durezza sui bordi tagliati (es. carpenterie EN 1090-2 §6.4). Anche in questo caso il ragionamento è lo stesso... è importante validare il processo tramite prove iniziali e tabelle di taglio corrette.
Il taglio laser, comunque, da questo punto di vista aiuta molto, perché genera un apporto termico più contenuto rispetto ad altri processi, come plasma o ossiacetilenico, dove l’influenza termica sul bordo tagliato è generalmente più significativa.

[dante.3d]

una precisazione, per questa..

La svasatura visibile sui fori viene eseguita dopo il taglio laser ed è un'altra lavoraazione. Serve come invito per il corretto posizionamento dei tubi e per evitare che eventuali spigoli o punti di contatto sul diaframma possano danneggiarli durante il montaggio o l'esercizio.