Dall’idea di “Concept Mould Project” all’oggetto

 

Fig A

 

Proteggere la testa è giocoforza in molte attività, ma ancora di più quando si corre su due ruote o si scia. Insomma, un casco è più che mai indispensabile e chi lo produce deve investire in tecnologia a 360°. In particolare d’estate le strade sono molto più popolate di motociclisti in esperti e automobilisti distratti, quindi occorre raddoppiare l’attenzione. Merita, quindi, un caloroso benvenuto l’iniziativa di Zanola S.r.l. di Ponte San Marco di Calcinato (BS), che a seguito della crisi economica che ha colpito il mercato negli ultimi anni, si è dato da fare per giocare nuove carte a favore della competitività. Obiettivo: ridurre i tempi di consegna e i costi degli stampi, realizzando un prodotto “quasi standard”. Come? Sviluppando il Concept Mould Project (C.M.P.), che rappresenta per la stessa Zanola la continuazione di un percorso evolutivo iniziato nel 2009, contraddistinto dalla voglia di miglioramento per soddisfare le esigenze dei committenti nel più breve tempo e al minor costo possibile. C.M.P. e lo stampo per caschi da sci che segue rappresentano un ottimo esempio di impegno e passione per la sicurezza nella sua accezione più completa, frutto di esperienza, competenza, ricerca tecnologica e sviluppo delle lavorazioni.

Carta d’identità dello stampo

• Fabbricante: 

Zanola Srl

Via Gavardina di sopra, 66

25011 Ponte San Marco
di Calcinato  (BS)

Tel +39 030 9637164

Fax +39 030 9636513

e mail, info@lucidaturastampi.it

www.lucidaturastampi.it.

• Materiali delle varie parti costituenti lo stampo: parti stampanti in acciaio 1.2738HH bonificato; piastre porta stampi in acciaio bonificato; porta matrice e piastre in acciaio 1.2312; piastra intermedia in acciaio 1.2311; parti di scorrimento in materiale da nitrurazione.

• Dimensioni: 690 x 690 x 690 mm con piccole sporgenze.

• Peso:  2.900 kg. su pressa da 420 tonnellate.

• Metodologie di progettazione: Cad Unigraphics.

• Messa in produzione: Cam Tebis.

• Tecnologia di lavorazione: Classica, senza grossi problemi.

• Produzione prevista: Ciclo dai 45 ai 55 secondi a battuta, circa un casco al minuto.

• Manutenzione: Semplice cambio versione a cura del cliente; ingrassaggio delle guide.

Fig. 1 - Casco da sci in Polipropilene
Fig. 1 – Casco da sci in Polipropilene

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’oggetto e lo stampo nel contesto di C.M.P.

L’oggetto da stampare è un casco da sci in Polipropilene (fig. 1), con spessori fino a 1.8 mm, realizzato con Concept Mould Project, un concetto di stampo standard per prodotti plastici generalmente simili tra di loro o dello stesso settore di applicazione. Questa nuova tecnologia consente al committente di produrre una nuova taglia o un nuovo modello, sostituendo solo i componenti dello stampo che sono interessati al cambiamento; tali componenti, essendo anch’essi standard, hanno un costo prestabilito vantaggioso e riducono drasticamente i tempi di cambio versione e/o taglia. C.M.P. è personalizzabile a qualsiasi standard di stampaggio, consente di ottimizzare le dimensioni dello stampo, il quale diventa quindi più compatto, meno ingombrante e meno costoso. Anche la riduzione del tonnellaggio pressa rispetto allo stampo tradizionale non è un vantaggio trascurabile; lo stampo stesso consente una maggior precisione delle lavorazioni e di conseguenza si ha una miglior efficienza prestazionale, in funzione dei tempi di produzione ridotti e dell’ottimizzazione del processo di costruzione.

Fig. 2 - Zanola srl con Concept Mould ha reso possibile numerose soluzioni con lo stesso stampo
Fig. 2 – Zanola srl con Concept Mould ha reso possibile numerose soluzioni con lo stesso stampo

 

 

 

 

 

 

 

La modularità dello stampo è davvero semplice, perché lo stampo stesso è di facile intuizione nella sua composizione, pur soddisfacendo le esigenze di personalizzazione del prodotto finale. È perfetto dunque in caso di intercambiabilità di versioni, in caso di restyling dell’oggetto, è veloce e facile da preventivare e consente tempi di consegna assolutamente ridotti.

Fig. 3 - Le principali difficoltà in progettazione sono legate alla forma del casco proposto, con feritoie, aeratori particolari ecc
Fig. 3 – Le principali difficoltà in progettazione sono legate alla forma del casco proposto, con feritoie, aeratori particolari ecc

 

 

 

 

 

 

 

 

Progettazione dello stampo

Nell’analisi tecnica è stato facile valutare le complessità meccaniche e delineare le caratteristiche che lo stampo doveva avere in fase di produzione.La stessa analisi tecnica ha permesso di individuare il numero di movimenti, la posizione del punto di iniezione, la necessità o meno della matrice fissa, eventuali criticità da tenere in considerazione. Nella fase di “mold analisys” sono stati individuati tutti gli accessori da aggiungere allo stampo base per ottenere il numero di movimenti necessari e per soddisfare il tipo di iniezione emerso nella fase di analisi. È stato inoltre possibile scegliere ulteriori accessori di corredo stampo quali, disco di centraggio aggiuntivo, tipo di finitura estetica, aggiunta di distributori acqua e quant’altro.

Il merito di Zanola Srl sta nell’aver standardizzato con Concept Mould tutti i componenti dello stampo, rendendolo di fatto ideale per i caschi, garantendo al cliente numerose soluzioni con lo stesso stampo (fig. 2). Dunque, Concept Mould Project è stato ottimizzato, non solo nella meccanica dello stampo, ma anche nell’estetica. Nel nostro caso specifico c’è stata un’assidua collaborazione fra stampista e committente, sia per il disegno del casco, sia per ottimizzare lo stampo: per esempio sono stati necessari ritocchi di raggi piuttosto che la sformatura di una feritoia, oppure delle piccole modifiche agli spessori per esigenze particolari. Le linee di divisione dei movimenti, il punto d’iniezione, le sformature consigliate ecc. sono determinanti per il successo dell’oggetto e quindi sono stati decisi con il cliente; le stesse linee di divisione, per esempio, poi si ritrovano sul casco. Dopo un’analisi preliminare, è stato fatto un report da mandare al cliente.

Il concept mould è stato studiato con il sistema Unigraphics NX8; la progettazione è stata molto complessa, perché si è partiti dallo stampo base costruito con tutti i suoi particolari e i normalizzati; l’ufficio tecnico dispone già di una distinta acciai e una distinta normalizzati di base. A questa attrezzatura di base è stata aggiunta la personalizzazione richiesta dal committente in fase di ordinazione.

Successivamente, si procede con la progettazione definitiva dello stampo con la figura corrispondente al modello di casco fornito dal cliente. In altre parole, cambia la figura della parte stampante ma tutto il resto dello stampo è sempre uguale.

Le principali difficoltà in progettazione sono legate alla forma del casco proposto, che presentava particolari feritoie di aerazione o sottosquadri difficili da estrarre. Purtroppo, o per fortuna, il mercato richiede estetiche sempre più estreme, feritoie, aeratori particolari e quant’altro (fig. 3), ovviamente queste cose comportano una complicazione nello stampo, ma che tuttavia sono problematiche che Zanola Srl affronta e risolve quotidianamente.

Costruzione dello stampo

Dunque, col principio di Concept Mould Project è stato realizzato uno stampo per iniezione plastica destinato allo stampaggio di caschi da sci; si tratta di uno stampo classico per caschi con numerose migliorie. Innanzi tutto è stato compattato in maniera tale da non avere sporgenze nel contesto del blocco complessivo (fig. 4).

Fig. 4 - Stampo Concept Mould Project per lo stampaggio a iniezione plastica di caschi da sci
Fig. 4 – Stampo Concept Mould Project per lo stampaggio a iniezione plastica di caschi da sci

 

 

 

 

 

 

 

Nella versione tradizionale occorrevano due cilindri per l’apertura delle guance esterne e ciò implicava l’utilizzo di sistemi d’appoggio molto lunghi, con conseguenti ingombri piuttosto grandi, tali da creare problemi nella messa in macchina dello stampo; per esempio, per montare lo stampo su presse piccole si dovevano smontare i cilindri, inserire lo stampo stesso in macchina e montare i cilindri dopo essere passati in mezzo alle colonne. Ora questo non succede più. Zanola Srl è intervenuta anche sulla meccanica dello stampo, migliorando il sistema di guide sia delle semi-matrici esterne sia delle guance interne.Per quanto riguarda il movimento interno per liberare il sottosquadra, nella zona della nuca è stato necessario fare un sottospalla di 10 mm, altrimenti sarebbe stato impossibile estrarre il casco dallo stampo senza strappare la plastica (figg. 5 e 6). Normalmente, per effettuare questo movimento era necessaria una piastra aggiuntiva: mediante un’apertura e dei sistemi sgancia-aggancia, si faceva una prima corsa per ottenere il movimento di apertura dello stampo.

Fig. 5 - Movimento interno per liberare il sottosquadra tramite sottospalla di 10 mm
Fig. 5 – Movimento interno per liberare il sottosquadra tramite sottospalla di 10 mm

 

 

 

 

 

 

 

Con Concept Mould Project è stata eliminata la piastra aggiuntiva del sistema sgancia-aggancia e inserito un cilindro idraulico, risparmiando la piastra stessa e quattro sgancia-aggancia; di conseguenza sono state ridotte tutte le diverse lavorazioni necessarie. Ovviamente, questo accorgimento comporta che la pressa prevista per la produzione abbia un radiale per l’olio in più, per gestire il cilindro aggiuntivo. Il sistema sgancia-aggancia precedente era piuttosto delicato, nel senso che comportava regolazioni molto precise: i quattro ganci dovevano essere perfettamente uguali. La lavorazione dello stampo si è avvalsa di un sistema di programmazione della produzione molto preciso e alquanto dettagliato, secondo la tradizione di Zanola Srl.

Fig. 6 - Vista interna dello stampo
Fig. 6 – Vista interna dello stampo

 

 

 

 

 

 

 

I materiali dello stampo sono stati condivisi con il cliente. Zanola Srl ha suggerito e utilizzato materiale standard per le parti stampanti: acciaio 1.2738HH bonificato di alto livello. Tutte le piastre portastampi sono in acciaio bonificato di livello più basso, ma sufficiente a garantire un’attrezzatura più che affidabile Il porta matrice e tutte le piastre in 1.2312 e la piastra intermedia, che è quella che sopporta il maggior carico di sforzi perché è protagonista nell’estrazione delle guance, è in acciaio 1.2311. Tutte le parti di scorrimento sono in materiale da nitrurazione, desinate a questo trattamento superficiale. Già nell’ufficio tecnico viene elaborata una colorazione delle superfici per identificare le zone di parti stampanti, le zone di chiusura, le zone meno importanti dove si possono utilizzare lavorazioni più sbrigative.

In sostanza non ci sono stati grossi problemi di lavorazione, grazie al principio concept mould, che richiede blocchi standard e successive personalizzazioni per cambiare la figura della parte stampante. Una volta “performato” il ciclo di produzione, tutto diventa standard: sgrossatura, finitura elettroerosione, trattamenti termici e quant’altro.

Anche la manutenzione dello stampo è abbastanza semplice, nel senso che il cliente si trova nella condizione di fare un cambio versione da solo, per esempio passare dalla taglia L alla taglia M o viceversa; si può cambiare versione in sole due ore. Lo stampista ovviamente fornisce un libretto d’istruzione per la manutenzione e il cambio versione; lo stampatore sia per il cambio taglia sia per il cambio modello ha a disposizione tutte le parti di meccanica, di scorrimento ecc. La manutenzione ordinaria richiede soltanto l’ingrassaggio delle guide.

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