Nel mondo della lavorazione dei materiali, le fresatrici e le macchine utensili giocano un ruolo fondamentale: queste macchine, utilizzate per modellare materiali come metallo, legno e plastica, sono oggi essenziali in molti settori industriali e artigianali. Sentiamo infatti sempre più spesso parlare di utensili quali frese, fresatrici e non solo, in ambito industriale e non.
Cosa sono le Fresatrici e le Macchine Utensili?
Una fresatrice è una macchina utensile utilizzata per rimuovere del materiale da un pezzo in lavorazione, attraverso l’azione rotativa di uno strumento di taglio chiamato fresa. Questa operazione avviene grazie alla combinazione di movimenti relativi tra il pezzo e la fresa, permettendo di creare forme, scanalature, fori e superfici piane con elevata precisione. Le fresatrici sono particolarmente versatili e possono eseguire una vasta gamma di operazioni di lavorazione - da semplici tagli a complesse forme tridimensionali - tra cui foratura, spianatura e scanalatura.
Le macchine utensili, più in generale, costituiscono una categoria più ampia, che include tutte le apparecchiature meccaniche utilizzate per modellare e lavorare materiali solidi, principalmente metalli. Queste macchine comprendono, oltre alle fresatrici, torni, centri di lavoro, rettificatrici, alesatrici e molte altre.
Tipologie di Fresatrici
Le fresatrici possono essere classificate in base alla disposizione del mandrino, al tipo di controllo e alle applicazioni specifiche:
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- Fresatrici verticali: Le fresatrici verticali hanno il mandrino disposto perpendicolarmente al piano di lavoro.
- Fresatrici orizzontali: Le fresatrici orizzontali hanno il mandrino parallelo al piano di lavoro.
- Fresatrici CNC: Le fresatrici CNC (Controllo Numerico Computerizzato) utilizzano un computer per controllare i movimenti del mandrino e del pezzo in lavorazione.
Ogni fresatrice, per quanto avanzata e sofisticata, è solo una parte dell'equazione; l’efficacia e la precisione del lavoro svolto dipendono in gran parte dagli utensili utilizzati. Gli utensili per fresatrice, comunemente noti come frese, sono progettati per eseguire specifiche operazioni di taglio e modellatura su vari materiali: la scelta della giusta fresa per la propria macchina utensile può fare la differenza, tra una lavorazione perfettamente riuscita e una meno soddisfacente. Le frese a candela sono tra le più comuni e versatili.
Ambiti di Applicazione delle Fresatrici
Le fresatrici trovano applicazione in numerosi settori, grazie alla loro versatilità e precisione. Sono ampiamente utilizzate nella lavorazione del legno per creare giunzioni, scanalature e profili decorativi; nell’industria aerospaziale, per la produzione di componenti complessi e leggeri in materiali avanzati, come leghe di titanio e compositi. Non solo: le fresatrici CNC sono essenziali anche nella prototipazione e nel modellismo, per creare modelli dettagliati e precisi.
Il Ruolo dell'INAIL e la Guida alla Sicurezza delle Macchine Utensili
INAIL ha recentemente pubblicato un approfondimento tecnico utile per la gestione e l’utilizzo delle macchine utensili. Il documento nasce dall’esperienza pluriennale di INAIL nella gestione delle segnalazioni di presunta non conformità di macchinari immessi sul mercato. Infatti, in linea con l’art. 6 del D.lgs. 17/2010, l’INAIL svolge un ruolo tecnico a supporto del Ministero delle Imprese e del Made in Italy e del Ministero del Lavoro, autorità competenti per la vigilanza del mercato delle macchine e quasi-macchine.
L’INAIL ha raccolto nella nuova guida “L’accertamento tecnico per la sicurezza delle macchine utensili” 15 schede tecniche sulle macchine afferenti al comitato tecnico normativo TC 143 - macchine utensili. Le schede trattano le più significative non conformità rilevate, evidenziando, rispetto allo stato dell’arte di riferimento, le soluzioni costruttive ritenute accettabili (perché conformi alla Direttiva Macchine), al fine di promuovere un miglioramento dei livelli di sicurezza nei luoghi di lavoro, come previsto nella mission istituzionale.
L'importanza delle Schede Tecniche INAIL
Le schede tecniche costituiscono il fulcro del documento. La consultazione delle schede INAIL può rappresentare un valido strumento per verificare se le macchine in uso o in fase di acquisto presentano vizi palesi, come previsto dall'art. 71 del D.lgs. 81/08.
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- Per i fabbricanti: Le schede risultano utili ad individuare le carenze più frequenti rispetto ai livelli di sicurezza, confrontandole così con i propri prodotti per verificare se stanno commettendo gli stessi errori. Possono fornire supporto qualora il fabbricante non applichi integralmente la norma di tipo C (norme armonizzate di riferimento) e voglia optare per soluzioni alternative. In alcuni casi, infatti, INAIL valuta soluzioni diverse da quelle previste nella norma, ma che garantiscono un livello di sicurezza equivalente.
- Per gli importatori: Con l’entrata in vigore del nuovo Regolamento macchine (UE) 2023/1230 prevista per il 2027, un ulteriore soggetto che potrà beneficiare delle indicazioni fornite dall’INAIL è l’importatore. L’importatore verrà identificato nel soggetto che immette in commercio in Europa i macchinari prodotti all’estero e sarà responsabile della conformità del prodotto.
Sicurezza nelle Operazioni di Fresatura e con Macchine Utensili
La sicurezza nelle operazioni di fresatura è al primo posto in un impianto, poiché protegge gli operatori, preserva le attrezzature e mantiene flussi di lavoro efficienti. Per qualsiasi operazione di fresatura efficiente, è necessario implementare competenza, capacità e la massima sicurezza. L'operatore deve prevedere eventuali problemi e pericoli causati da queste macchine e dalle proprie attività, che a loro volta possono compromettere la produttività e la qualità del lavoro.
Formazione e Dispositivi di Protezione Individuale (DPI)
L'adozione di buone pratiche consolidate, come i controlli di manutenzione, la formazione degli operatori e la garanzia dell'uso dei DPI, ridurrà i rischi. Numerose misure di sicurezza consentono agli operatori CNC di lavorare e svolgere le proprie mansioni in sicurezza. Prima di utilizzare le macchine CNC, un operatore deve seguire un corso di formazione. Un operatore completamente formato conoscerà il funzionamento della macchina, saprà come programmarla ed eseguire le procedure di emergenza, riducendo così la possibilità di errore. In ogni caso, tutti i presenti nell'impianto devono sempre indossare dispositivi di protezione individuale.
Questi includono occhiali di sicurezza, tappi per le orecchie, guanti e scarpe con punta in acciaio; tutti servono a proteggere gli operatori. Una delle principali misure di sicurezza in materia di DPI è garantire che il dipendente utilizzi una protezione adeguata ai rischi presenti in un determinato luogo. È evidente che nei luoghi di lavoro con programmi di formazione periodica, gli incidenti vengono segnalati meno frequentemente rispetto ai luoghi di lavoro senza tale formazione.
Igiene e Organizzazione dell'Ambiente di Lavoro
L’igiene dell'ambiente di lavoro è fondamentale per la sicurezza delle macchine CNC. La prevenzione degli incidenti causati dal disordine prevede che gli utensili siano posizionati dove devono essere, che il pavimento venga pulito in quell'area e che tutti i materiali pericolosi siano conservati nei contenitori assegnati. Lavorare in un ambiente pulito e ordinato impedirebbe di inciampare negli ostacoli, favorendo così la concentrazione. Gli operatori non devono mai distrarsi mentre la macchina è in funzione né allontanarsi da essa. Un altro elemento fondamentale è la creazione di un ambiente di lavoro ordinato. Fuoriuscite di refrigerante, utensili sparsi e detriti rappresentano un pericolo di inciampo e possono persino impedire il corretto funzionamento della macchina stessa.
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Rischi Specifici nell'Uso delle Macchine Utensili
L'utilizzo di una macchina CNC comporta una serie di rischi che devono essere tenuti sotto controllo per garantire la sicurezza degli operatori sul posto di lavoro e per mantenere l'efficienza delle prestazioni. Le macchine utensili presentano situazioni di pericolo particolari e richiedono sempre di essere considerate e mitigate per il benessere dei lavoratori.
Rischi Meccanici
I rischi meccanici includono lesioni causate da utensili affilati, parti in movimento o impigliamento da parti rotanti. Il pericolo maggiore è il contatto accidentale con le parti in movimento, che può causare lesioni gravissime o addirittura mortali. I pericoli più comuni potrebbero essere di natura meccanica, ovvero l'impigliamento con parti rotanti che provoca gravi lesioni. È necessario prevedere protezioni per il mandrino, le frese e qualsiasi parte in movimento per evitare tali incidenti. Gli incidenti possono verificarsi sotto forma di detriti o proiettili volanti durante il funzionamento di queste macchine.
Rischi Elettrici
L'altra causa principale di pericolo è costituita dalle scosse elettriche, spesso dovute a cablaggi difettosi, connessioni esposte o componenti difettosi. I rischi elettrici derivano da cattive pratiche di installazione e da una messa a terra incoerente. Tuttavia, tali rischi possono essere ridotti mediante ispezioni approfondite delle apparecchiature e una rigorosa applicazione delle norme e dei regolamenti di sicurezza concordati.
Rischi Ergonomici
La pianificazione dei rischi ergonomici è impegnativa: l'utilizzo prolungato di macchine CNC senza regolare la posizione o adottare accorgimenti posturali può esporre a disturbi muscoloscheletrici. In termini di ergonomia, questi rischi sottopongono gli operatori a posture di lavoro scorrette per periodi prolungati durante l'esecuzione di lavorazioni meccaniche, inducendo così affaticamento e possibili disturbi muscoloscheletrici. Questi rischi sono piuttosto gravi, poiché movimenti ripetuti o posture scorrette prolungate causano lesioni croniche tra gli operatori. Le attività potrebbero invece continuare a installare postazioni di lavoro regolabili in altezza, maniglie progettate per un uso ergonomico e tappetini antifatica.
Rischi Chimici
I rischi chimici derivano dall'esposizione a refrigeranti o lubrificanti utilizzati nei processi di lavorazione. Un altro grave pericolo è costituito da particelle sospese nell'aria, come trucioli metallici o nebulizzazioni di refrigerante, che possono, dopo molto tempo, causare problemi respiratori. Un'adeguata ventilazione, insieme all'uso di DPI come i respiratori, ridurrà al minimo l'esposizione a queste particelle pericolose.
Rischi di Incendio
A questi fenomeni si aggiungono i rischi di incendio causati dal surriscaldamento di una parte della macchina o da un trattamento improprio del refrigerante.
Rumore
Un altro rischio da considerare è il rumore, poiché in genere queste macchine possono essere piuttosto rumorose. Se esposte a rumori elevati per un periodo prolungato a causa del funzionamento continuo di macchinari pesanti o veloci, questa condizione può portare alla perdita dell'udito.
Misure di Prevenzione e Sicurezza Avanzate
Sistemi di sicurezza nuovi e migliorati, innovazioni e design nelle moderne fresatrici contribuiscono a ridurre al minimo i rischi associati alla lavorazione.
Dispositivi di Sicurezza Integrati
- Pulsanti di arresto di emergenza: Le macchine CNC più recenti sono dotate di pulsanti di arresto di emergenza progettati per essere posizionati in punti strategici.
- Protezioni interbloccate: Le protezioni interbloccate sono dispositivi, meccanici o elettronici, che impediscono l'accesso alle aree pericolose della macchina mentre è in funzione.
- Misurazione e monitoraggio automatici degli utensili: Le macchine CNC avanzate sono dotate di sistemi automatici per la misurazione e il monitoraggio delle condizioni degli utensili da taglio.
- Sistemi di raccolta e filtrazione della nebbia: Le operazioni CNC generano spesso nebbie o particelle metalliche pericolose se inalate.
- Sistemi di rilevamento delle collisioni: I sistemi di rilevamento delle collisioni utilizzano sensori e software avanzati per arrestare le operazioni della macchina in caso di potenziale collisione tra utensile, mandrino o pezzo in lavorazione.
- Spegnimento automatico per sovraccarichi: Le macchine CNC sono in genere dotate di funzioni di rilevamento del sovraccarico che interrompono automaticamente il funzionamento in caso di sollecitazioni anomale o surriscaldamento del sistema.
- Limitazioni di formazione e software: In molte macchine CNC, i controlli software limitano la velocità e le funzioni delle operazioni in base al livello di accesso e alle competenze dell'utente.
Protezioni e Involucri
Le misure di sicurezza energetica possono proteggere l'operatore dai pericoli e ridurre i tempi di fermo macchina causati da incidenti, nonché i danni alle apparecchiature e le conseguenti perdite economiche. Gli operatori possono essere esposti a rischi e pericoli derivanti dall'ingombro dell'area di lavoro, che le recinzioni e i dispositivi di schermatura prevengono trattenendo detriti e trucioli e causando l'espulsione di fluidi refrigeranti durante le operazioni.
Se non altro, le vetrine moderne saranno realizzate con materiali più resistenti e durevoli, nell'ottica di garantire un'estrema visibilità tramite pannelli protettivi. Le opzioni più recenti consentono agli operatori di utilizzare finestre trasparenti in policarbonato o vetri spessi e rinforzati, mantenendo una visuale ininterrotta all'interno del macchinario in funzione, garantendo così la sicurezza. I dati statistici dimostrano l'importanza di implementare recinzioni robuste, ben tenute e sottoposte a manutenzione adeguata. Se la macchina fosse dotata di involucri e protezioni affidabili, significherebbe che la sicurezza dei lavoratori è stata tenuta in debita considerazione, mentre l'efficienza operativa e la garanzia della qualità soddisfano gli standard del settore.
Gestione dei Refrigeranti
La manipolazione e la gestione sicure del refrigerante durante il processo di fresatura si traducono in sicurezza per i lavoratori e maggiore durata delle attrezzature. Infatti, i refrigeranti impediscono il surriscaldamento degli utensili durante l'azione abrasiva, riducono l'attrito e ne migliorano la finitura nelle lavorazioni ad alta abrasione. Quando si lavora con i refrigeranti, l'operatore deve assicurarsi che il tipo di refrigerante utilizzato sia adatto al tipo di fresatura.
La cura e la manutenzione adeguate dei sistemi di raffreddamento sono fondamentali per prevenire i rischi. Il controllo regolare della concentrazione del refrigerante e di altri parametri, come il pH, garantisce prestazioni eccellenti e riduce anche il rischio di corrosione, proliferazione batterica o effetti abrasivi sulla pelle degli operatori. Lo smaltimento dei refrigeranti usati deve essere conforme a una legge ambientale e deve essere smaltito nella forma più idonea. Il trattamento che massimizza l'utilizzo di un determinato refrigerante e riduce al minimo la quantità di rifiuti sarà la filtrazione. Oggi, gli schemi di automazione, insieme ai sistemi di sensori, forniscono il controllo del livello e dello stato del refrigerante in tempo reale, con funzionalità di sicurezza migliorate, tempi di fermo e processi di flusso di lavoro ottimizzati.
Manutenzione e Ispezioni Regolari
Un'altra attività fondamentale in materia di sicurezza è la revisione e la manutenzione regolare delle macchine CNC. Le parti usurate o danneggiate devono essere identificate e sostituite immediatamente per prevenire guasti durante il funzionamento, che potrebbero mettere a rischio gli operatori. È necessario un programma continuo di lubrificazione, allineamento e calibrazione delle macchine CNC. Le attività di manutenzione garantiscono il funzionamento regolare ed efficiente, nel rispetto degli standard di sicurezza. Il controllo periodico di utensili e componenti per verificare la presenza di usura o danni è di fondamentale importanza; i componenti usurati, se non sostituiti, possono causare malfunzionamenti.
Quando si parla di fresatrici CNC, ispezioni e la ricalibrazione regolare delle macchine sono una necessità assoluta per raggiungere precisione ed efficienza; uno strumento disallineato può causare intolleranze nella produzione, sprechi di materiale o danni alle macchine stesse. Ispezioni periodiche, controlli di allineamento e lubrificazione vengono eseguiti per prevenire guasti o guasti improvvisi che possono mettere direttamente in pericolo gli operatori. È consigliabile pianificare le ispezioni per tempo per individuare alcuni problemi, tra cui utensili usurati, disallineamenti o lubrificazione inadeguata, che, se trascurati, potrebbero trasformarsi in una situazione di costose riparazioni o fermi macchina. È essenziale assicurarsi che vengano eseguiti controlli sui componenti essenziali, tra cui trasmissioni, cinghie, portautensili e altre parti critiche.
Infine, i nuovi operatori dovrebbero essere incoraggiati a segnalare tempestivamente eventuali pericoli o irregolarità riscontrati.
Esempi di Infortuni sul Lavoro
Diversi articoli hanno mostrato quali e quanti siano i rischi che i lavoratori corrono, in assenza di adeguate protezioni, idonee procedure e formazione, nell’uso (e manutenzione) di utensili e attrezzature di lavoro. Ci soffermiamo su alcuni infortuni con le macchine utensili attraverso i casi dell’archivio di INFOR.MO., strumento per l'analisi qualitativa dei casi di infortunio collegato al sistema di sorveglianza degli infortuni mortali e gravi.
| Caso di Infortunio | Descrizione | Fattori Causali |
|---|---|---|
| Laboratorio di Falegnameria | Un esperto informatico, durante la programmazione di un pantografo a controllo numerico, viene colpito al collo da una scheggia metallica di una lama non originale che perfora le protezioni. |
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| Uso di Fresatrice (Hobbistica) | Un lavoratore esegue smussatura bordi su pannelli e, a causa dello scivolamento di un pezzo, entra in contatto con l'utensile in rotazione, riportando una lesione. La fresatrice era sprovvista di spingitoi e la protezione non adeguatamente regolata. |
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| Uso di Troncatrice a Ghigliottina | Una lavoratrice, mentre spinge una barretta di marmo, scivola con l'indice della mano sinistra sotto la feritoia della rete di protezione, venendo colpita dall'utensile. Le protezioni erano inadeguate per le dimensioni della feritoia. |
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| Reparto Falegnameria Cantiere Navale | Un lavoratore, durante la fresatura di listelli di polietilene, subisce l'amputazione di dita a causa di un effetto "rifiuto del pezzo" e della fresa non protetta correttamente. |
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| Attività su Tratto Autostradale (Flessibile) | Un lavoratore, mentre taglia una lamiera con un flex, viene colpito al capo dallo stesso utensile in funzione, riportando una ferita mortale. |
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Obblighi del Datore di Lavoro e Quadro Normativo
Per raccogliere qualche indicazione sulla sicurezza delle macchine utensili usate in ambienti lavorativi facciamo riferimento ad un intervento che si è tenuto al convegno, organizzato da Inail e Assolombarda, che ha presentato “L’8° Rapporto Inail sulla Sorveglianza del mercato per la direttiva macchine”.
Ricordiamo, innanzitutto, che il D.Lgs. 81/2008 prescrive che il Datore di Lavoro di un’impresa ha l’obbligo (art. 71, comma 1) di mettere a disposizione dei lavoratori attrezzature conformi ai requisiti di sicurezza di cui all’articolo 70 dello stesso decreto, “idonee ai fini della salute e sicurezza e adeguate al lavoro da svolgere o adattate a tali scopi che devono essere utilizzate conformemente alle disposizioni legislative di recepimento delle Direttive comunitarie”.
L’intervento “La sicurezza delle macchine utensili”, a cura di Nicola Delussu, riporta indicazioni relative al D.Lgs. 27 gennaio 2010, n. 17 “Attuazione della direttiva 2006/42/CE, relativa alle macchine e che modifica la direttiva 95/16/CE relativa agli ascensori”, con riferimento all’Allegato I sui requisiti essenziali di sicurezza (RES) e di tutela della salute. Il D.lgs. 17/2010 ricorda (Allegato I RES - punto 1.7.4) anche che ogni macchina deve essere accompagnata da istruzioni per l’uso e il contenuto delle istruzioni non deve riguardare soltanto l’uso previsto della macchina, “ma deve tener conto anche dell’uso scorretto ragionevolmente prevedibile”.
Riguardo ai fabbricanti, il primo passo nel processo di valutazione dei rischi “impone al fabbricante di considerare anche l’uso scorretto ragionevolmente prevedibile della macchina”. L'uso scorretto prevedibile può includere:
- Reazione istintiva di una persona in caso di malfunzionamento, incidente o guasto durante l’uso della macchina.
- Comportamento derivante da mancanza di concentrazione o noncuranza.
- Scelta di comportamento derivante dall’adozione della ‘linea di minor resistenza’ nell’esecuzione di un compito.
- Comportamento risultante da pressioni per tenere la macchina in esercizio in tutte le circostanze.
- Comportamento di alcune persone (bambini, persone disabili).
Inoltre, l'ambiente di lavoro dovrebbe definire protocolli per le procedure di emergenza. Oltre a una comprensione di base di come un operatore esperto di macchine raggiunga l'eccellenza operativa, il miglioramento continuo, la precisione e l'applicazione dei progressi tecnologici sono abitudini lungo il suo percorso. Oltre a ciò, si potrebbe mantenere una revisione continua dei requisiti e delle procedure di sicurezza in linea con i nuovi standard di settore o gli aggiornamenti delle attrezzature. A questo proposito, la formazione e la certificazione rimangono fondamentali per garantire la sicurezza sul lavoro. Oggigiorno, i programmi di sicurezza prevedono workshop pratici, manuali scritti e corsi di e-learning progettati per soddisfare esigenze e stili di apprendimento specifici. Inoltre, vengono implementati cicli di formazione continua per acculturare i team ai cambiamenti tecnologici e normativi, garantendo che mantengano consapevolezza, responsabilità e miglioramento continuo.
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