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Arianna
Una macchina CNC a filo caldo è un sistema di taglio numerico che utilizza un filo riscaldato elettricamente (hot-wire) per fondere e sezionare materiali plastici espansi come polistirolo espanso (EPS), polistirene estruso (XPS), schiume tecniche e simili. Il taglio è ottenuto per fusione controllata, non per asportazione meccanica come le altre macchine dell'azienda Lab Mec.
La traiettoria del filo viene controllata con precisione da un sistema CNC che gestisce gli assi X e Y, seguendo il percorso precedentemente programmato attraverso file CAD/CAM. Una caratteristica distintiva della macchina Arianna è la possibilità di disassare i due portanti, permettendo così di eseguire non solo tagli bidimensionali, ma anche lavorazioni tridimensionali complesse come coni e piramidi.
Per ottenere tagli puliti e privi di bruciature, sia la temperatura del filo - che dipende dalla corrente applicata e dalla differenza di potenziale del trasformatore - sia la velocità di avanzamento del carrello vengono regolate accuratamente in base al tipo e alla densità specifica del polistirolo da lavorare.
- Telaio e tavola di lavoro: robusto per stabilità, con piani di dimensioni variabili (Arianna 2000x2000x1300) è costituita da 2 banchi in acciaio al carbonio da 2200 x 400 a cui è già montata tutta la cinematica. Si monta in 10 minuti e può essere smontata e riposizionata in qualsiasi punto dell'officina. E' possibile avere una larghezza variabile che va da 800 a 3000 grazie ai banchi autoportanti.
- Gantry / Carrelli X-Y (e opz. Z): guide lineari (HGR) a cinghia dentata; motori ibridi con encoder.
- Sistema filo caldo: portafilo con tensionatore, fili in nichel-cromo (o acciaio specializzato)
con diametri tipici 0.1–0.6 mm. - Alimentazione e controllo potenza: alimentatore con controllo corrente in PWM / driver ad anello di corrente per regolare la temperatura del filo.
- Controllo CNC: controller con firmware proprietario Rosetta CNC e collegato a Industria 4.0 che interpreta G-code o percorsi DXF.
- Piano di supporto variabile: tavola a doghe in nobilitato o vetro removibile per facilitare il fissaggio e ridurre rimbalzi.
- Sistemi ausiliari: aspirazione/ventilazione, pannello di controllo HMI, sensori di rottura filo, dispositivo di emergenza.
| Area di taglio | 1200 × 2000 mm modello L oppure 1200x 4000 mm modello XL. Larghezza 800 - 3000 |
| Precisione ripetibile | ±0.3–1.0 mm |
| Risoluzione di controllo | 0.01 mm (passo software) |
| Tipo filo | Nichrome 80/20 Ø 0.3–0.5 mm |
| Alimentazione filo | 12–48 V DC con controllo corrente 0–10 A |
| Velocità di taglio | 50–800 mm/min |
| Motori | Stepper NEMA 34 o servomotori |
| Software | Import DXF/SVG/3D slice → genera profili 2D/3D per taglio |
| Temperatura / corrente filo | Tarare in base alla densità del materiale; sistema di regolazione in corrente |
| Velocità di avanzamento | Bilanciare velocità e temperatura per evitare bruciature o residui |
| Tensionatore filo automatico | Tenditore regolabile meccanico per evitare vibrazioni |
- Tagli lisci e continui senza polveri; ottimo per sagome, modelli architettonici, scenografie, stampi per termoformatura.
- Economico per produzioni a basso/medio volume e prototipazione rapida.
- Possibilità di lavorare pezzi spessi in verticale con profili 3D ottenuti per "slice".
- Possibilità di lavorare su profili complessi come profili alari oppure ottenuti da estrusione per sweep.
Limitazioni
- Non adatto per materiali non termoplastici o con additivi che rilasciano fumi pericolosi.
- Spessore di taglio virtualmente nullo ma richiede gestione attenta della temperatura per dettagli fini.
- Rischio fumi: la ventilazione è obbligatoria.
Dal punto di vista della sicurezza del sistema, occorre installare un pulsante di emergenza e predisporre un'adeguata protezione elettrica, oltre a un sensore di rottura del filo che sia in grado di arrestare automaticamente il sistema in caso di anomalie. Infine, è importante evitare l'utilizzo su materiali estremamente infiammabili a meno che non vengano adottate specifiche e adeguate misure antincendio.
Manutenzione
Per garantire prestazioni ottimali è necessario effettuare un controllo regolare della tensione e dello stato del filo, con sostituzione periodica quando necessario. La lubrificazione delle guide lineari e la verifica di cinghie e cremagliere prevengono usure anomale e malfunzionamenti.
È importante mantenere la calibrazione degli assi e verificare il funzionamento dei motori per preservare la precisione di taglio. L'impianto di aspirazione e i filtri vanno puliti regolarmente per garantire un ambiente sicuro ed efficiente.
Accessori utili
Gli accessori disponibili ampliano significativamente le capacità operative. Un banco rotante facilita la lavorazione di sagome complesse, mentre il sistema di leveraggio Z permette interventi su diverse altezze. Le tavole modulari assicurano un fissaggio rapido dei pezzi, e un software CAM avanzato converte i modelli 3D in profili 2D ottimizzati per il taglio.
Esempi di applicazioni
Le applicazioni spaziano dalla pubblicità, con sagome e lettere di grandi dimensioni, all'architettura, per prototipi e modelli edilizi. Nell'industria vengono realizzati stampi per termoformatura o colata, mentre nel settore eventi e spettacolo si producono scenografie ed elementi di design personalizzati.
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