Bocchetta d’alimentazione al servizio dell’ecologia

stradaNell’industria dell’automotive ci possono essere veicoli ad impatto ambientale modesto, senza intaccare prestazioni e senza incidere più di tanto sui costi. Com’è possibile tutto ciò? Per esempio, iniettando nel flusso delle emissioni o direttamente nel carburante additivi acquosi a base di Urea; per reazione chimica, si forma dell’ammoniaca che all’interno del catalizzatore riduce gli ossidi d’azoto in azoto puro ed acqua. E il gioco è fatto. E se il liquido portentoso finisce e/o si rischia di rimanere a secco, che si fa? Si attinge da un apposito serbatoio sistemato a bordo macchina e qui entra in gioco la bocchetta d’alimentazione stampata in un pezzo unico da uno stampo che merita un plauso particolare, perché fa risparmiare al committente tempo e denaro. Uno stampo, quindi, che anticipa l’omologazione Euro 6, senza aspettare il 2015, anno in cui entrerà in vigore.

Un bel vantaggio, non c’è che dire, nel quale ha il suo ruolo anche l’Attrezzeria Precisione Salernitana s.r.l, un’azienda leader nel settore della produzione di stampi per materie termoplastiche e termoindurenti mono e multi resina, di stampi per la pressofusione di alluminio e altre leghe e della tranciatura classica di materiali ferrosi e non ferrosi.

Un insieme di professionalità ed esperienza maturata nel corso degli anni, coadiuvata da macchine utensili e strumentazioni tecnologicamente all’avanguardia consente a questa piccola impresa di collocarsi nei settori produttivi del Paese.

Uno dei punti di forza dell’azienda è la competenza adeguata e il continuo aggiornamento sia in fase di progettazione, utilizzando moderni software CAD, sia in fase di lavorazione utilizzando macchine a CNC con l’uso estensivo di software CAM dell’ultima generazione. L’attrezzeria è certificata ISO 14001:2004 e ISO 9001:2008

Fig. 1 - Bocchetta di alimentazione di Urea
Fig. 1 – Bocchetta di alimentazione di Urea

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 2 - La bocchetta, prima stampata e saldata in due elementi separati, è ora prodotta in un solo pezzo; in basso si vede lo sfiato che fa tutt’uno con la bocchetta
Fig. 2 – La bocchetta, prima stampata e saldata in due elementi separati, è ora prodotta in un solo pezzo; in basso si vede lo sfiato che fa tutt’uno con la bocchetta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Carta d’identità dello stampo

• Fabbricante: 

Attrezzeria Precisione Salernitana S.r.l.

Via G. Pastore, 22/22A 

84131Salerno

Telefono: 089848970 – 0893854410

Fax: 0893866915

Mail: amministrazione@apsstampi.it,s

progettazione@apsstampi.it

• Materiali delle varie parti costituenti lo stampo: Parti stampanti in acciaio Nimax 1. 2738, slitte di scorrimento in acciaio temprato K 720, 54-56 HRC, blocco portastampo in acciaio 1.2312, vari normalizzati della Meusburger.

• Dimensioni:  446 x 496 x 552 mm.

• Peso: 750 kg. Circa.

• Impiego:  Bocchetta di alimentazione Urea.

• Metodologie di progettazione:  Cad Cimatron E10.

• Messa in produzione: Cam Cimatron E10.

• Tecnologia di lavorazione: Fresatura a 5 assi, elettroerosione a filo e a tuffo, rettifiche tangenziali, nitrurazione, tempra.

• Produzione prevista: Circa 200.000 pezzi all’anno.

• Manutenzione: Ordinaria di lubrificazione periodica.

Fig. 3 - Stampo per termoplastici: vista lato fisso
Fig. 3 – Stampo per termoplastici: vista lato fisso

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’oggetto

Frutto di questo stampo è un oggetto in materiale plastico alquanto complesso: una bocchetta di alimentazione di Urea destinato a un’industria tedesca di automotive; un componente che fino a ieri richiedeva la saldatura di due elementi stampati separatamente. L’evoluzione richiesta dal cliente consiste appunto nello stampaggio di un unico pezzo in plastica PA66 caricata con il 30% di fibra di vetro: non c’è più bisogno di unire la parte interna con il tubo esterno tramite saldatura.

Il componente è già stato installato negli autocarri e presto andrà ad equipaggiare le automobili.

La bocchetta misura circa 150 mm in lunghezza, con un diametro di 60 mm e porta uno sfiato esterno affiancato di 16 mm (figg. 1 e 2).

Ovviamente, c’è stata una collaborazione assidua fra stampista e committente; è stato lo stesso stampista a suggerire la soluzione del pezzo unico, con conseguenze vantaggiose facili da immaginare. Davvero una soluzione ottimale, che il cliente ha molto apprezzato sia per le prerogative economiche che ne derivano sia per la qualità in tema di precisione. A ciò si aggiunge una resistenza notevolmente superiore e, non meno importante, l’aspetto estetico certamente più piacevole rispetto al risultato precedente dopo la saldatura; accanto alla bocchetta, prima c’era uno sfiato saldato mentre ora lo stesso sfiato è un tutt’uno con il pezzo (fig. 2 in basso).

Fig. 4 - Stampo per termoplastici: vista lato mobile con carrelli impronta aperti
Fig. 4 – Stampo per termoplastici: vista lato mobile con carrelli impronta aperti

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lo stampo

Trattasi di uno stampo a due impronte per termoplastici (figg. 3 e 4), pesante circa 750 Kg, progettato dall’ufficio tecnico di Attrezzeria Precisione Salernitana s.r.l. con software Cimatron E10, il noto pacchetto/soluzione integrata che non necessita di inutili passaggi attraverso vari programmi e conversioni di dati. Particolarmente preziosi sono stati la simulazione dei movimenti, i calcoli dei percorsi utensile in Background e una migliorata gestione delle modifiche. Infatti, i miglioramenti di questo software nell’area Cad/Cam riguardano l’ampliamento di capacità di molti strumenti, tra cui uno particolarmente orientato al mondo dell’attrezzeria ovvero il nuovo simulatore di cinematica e di analisi delle collisioni, che è stato davvero apprezzato nel contesto della progettazione e costruzione di questo stampo (figg. 5, 6 e 7).

Fig. 5 - Progettazione con Cimatron stampo aperto
Fig. 5 – Progettazione con Cimatron stampo aperto

 

 

 

 

 

 

Le parti stampanti estetiche dello stampo sono in acciaio nitrurato Nimax 1. 2738 della Böhler Uddeholm, nuovo materiale prebonificato a 40 HRC, ad alta durezza e tenacità, che presenta caratteristiche innovative d’alta lavorabilità e lucidabilità; le zone delle slitte di scorrimento con i carrelli sono invece in K 720, con durezza Rockwell 54-56 HRC temprato; il blocco porta stampo è in acciaio 1.2312.

Le dimensioni sono circa: 446 x 496 x 552 mm.

La difficoltà maggiore in fase di progettazione è stata la realizzazione e messa a punto dei movimenti necessari a unire la parte interna dell’oggetto con la parte esterna; per ottenere questo risultato è stato realizzato un particolare sistema di carrelli un po’ circoscritto.

Fig. 6 - Progettazione con Cimatron stampo aperto in trasparenza
Fig. 6 – Progettazione con Cimatron stampo aperto in trasparenza

 

 

 

 

 

 

 

La lavorazione dello stampo non ha richiesto particolari interventi; dal progetto, si è passati all’acquisto degli acciai più adatti, del blocco portastampo normalizzato e quant’altro. Una serie di moduli completi e integrabili del Cam Cimatron E10 ha soddisfatto pienamente le esigenze dello stampo, un unico ambiente per tutte le fasi del processo produttivo, dal preventivo alla consegna.

Nella moderna officina dell’Attrezzeria Precisione Salernitana s.r.l. non c’è spazio per i compromessi; il committente ha preteso una qualità eccellente dell’oggetto da stampare; era più che mai necessario realizzare velocemente e in modo efficiente programmi e lavorazioni di ogni componente dello stampo. In una parola, occorreva un processo di automazione affidabile per accelerare il ciclo in ogni sua fase e ciò è stato possibile grazie al Cam di Cimatron, dalle semplici lavorazioni a due assi e mezzo, fino alle più difficili e impegnative fresature a 5 assi. La produzione a 5 assi in continuo ha garantito allo stampista il totale controllo sulle lavorazioni di fresatura , garantendo un’altissima precisione.

Cimatron E10 ha offerto la giusta combinazione tra automatismi e controllo manuale, pur lasciando il controllo totale di ogni parametro nelle mani esperte del programmatore dell’attrezzeria salernitana.

Fig. 7 - Vista lato mobile-completo
Fig. 7 – Vista lato mobile-completo

 

 

 

 

 

 

 

 

In officina, il centro di lavoro a 5 assi OMV ad alta velocità a montante mobile e tavola porta-pezzo generosamente dimensionata, ha certamente contribuito alla precisione necessaria per stampi di questo genere. Non ultime in ordine d’importanza, sono intervenute operazioni di elettroerosione a filo (Mitsubishi) e a tuffo (CDM Rovella), rettifiche tangenziali (Favretto) ecc. Per quanto riguarda i trattamenti termici, i carrelli sono stati nitrurati e le guide di scorrimento temprate. Qualche difficoltà si è verificata per le tolleranze estremamente strette richieste dal committente, tant’è che dopo aver collaudato lo stampo si è dovuto intervenire per riportare in tolleranze al micron imposte per alcuni particolari dello stampo.  Quando si devono stampare oggetti in plastica, non si è mai abbastanza sicuri del risultato, quindi qualche ritocco finale fa parte della routine.

La manutenzione dello stampo e ridotta a quella puramente ordinaria; nessun intervento straordinario è richiesto; è sufficiente una lubrificazione periodica sulle parti in movimento.

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