DM Stampi: un serbatoio di tecnologia

 

Fig. 1
fig 1 Parte esterna del serbatoio.

Quando si progetta e costruisce uno stampo, occorre essere pignoli, pur sapendo che l’errore zero è un obiettivo, non un traguardo; ma occorre avvicinarsi il più possibile, perché mai uno stampo è così ben fatto che non si possa fare meglio e la capacità di garantire lo stesso l’errore zero nel processo di produzione di uno stampo è una necessità sempre più sentita…e pretesa dai committenti. Vero è che DM Stampi di Mirandola (MO) per ottimizzare lo stampo che segue, destinato allo stampaggio di un serbatoio per automobile, ha dovuto collaborare parecchio con il committente per determinare operazioni aggiuntive non preventivate. Tant’è che molte imprese che hanno commissionato stampi in Paesi emergenti stanno facendo marcia indietro, alla ricerca di stampisti meno sbrigativi e alla fin fine più disponibili e convenienti. DM Stampi, per contenere i costi suoi e del committente, ha ambientato la perfezione in una struttura produttiva in grado di garantire una qualità quanto basta, il più vicino possibile all’errore zero. L’attrezzeria si occupa da 22 anni di costruzione stampi ad iniezione per materie plastiche e da pressofusione Zama e Alluminio per il settore biomedicale, tecnico e automotive. È attrezzata con diversi macchinari ad alta precisione quali fresatrici a controllo numerico a 3-4-5 assi, elettroerosione a filo Charmilles, diverse elettroerosioni a tuffo, una microforatrice, due torni a controllo numerico, cinque sistemi Cad/Cam in 3D nonché un sistema Cad/Cam specifico per elettroerosione a filo. Dunque, l’errore va sempre presupposto, per tenerlo sotto controllo, solo così si può costruire uno stampo compatibile con le vere necessità del committente.

L’oggetto

Fig. 2
Fig 2 Parte interna del serbatoio.

Si tratta di un serbatoio del liquido di raffreddamento per automobili, che ha richiesto parametri precisi di calcolo, per stamparlo in modo tale da soddisfare l’esigenza progettuale, applicativa, strutturale e dimensionale richiesta dal committente. L’oggetto, ovviamente, deve possedere un’elevata resistenza al degrado termico, alle vibrazioni e agli urti. Viene prodotto in due pezzi da unire mediante saldatura (figg. 1 e 2); le numerose nervature necessarie a garantire la stabilità della struttura hanno reso la progettazione dello stampo alquanto laboriosa, poiché lo stesso stampo, come vedremo, richiede movimenti strani e chiusure particolari. La materia prima è un polipropilene rinforzato con 10% di fibra di vetro, materiale termoplastico, semicristallino molto resistente e rigido che resiste alle alte temperature, possiede elevate caratteristiche di resistenza agli agenti chimici ed è saldabile, caratteristica indispensabile nel caso di questo serbatoio composto di due elementi. La particolare forma dell’oggetto ha comportato una stretta collaborazione fra stampista e committente, per ottimizzare il disegno al fine di rendere più conveniente la costruzione dello stampo. Per esempio, è stato necessario modificare alcune parti con troppa materia plastica per renderlo più stampabile; da qui la necessità di realizzare prima un prototipo, per verificare la funzionalità, migliorare i risucchi, la stabilità e quant’altro. È stata realizzata una maschera per saldare a vibrazione i due elementi costituenti il serbatoio, nel contesto dell’operazione di stampaggio. Sempre in fase di stampaggio, avviene l’inserimento di due inserti filettati in Ottone inseriti nell’apposito vano da un piccolo robot. Quando esce il pezzo, un alimentatore porta l’inserto nella posizione giusta dello stampo, dove saranno afferrati dal robot; gli inserti vengono caricati dall’alto, un addetto provvede a mettere regolarmente gli inserti nell’apposito contenitore ,circa ogni 5 o 6 ore.

Lo stampo

Fig. 7
Controstampo.

Le parti stampanti di questo stampo ad iniezione (fig. 3) sono in acciaio 27/38, le piastre in C40 detto anche 19/30, tutti gli estrattori e le colonne in acciaio temprato, il tavolino è imbussolato con bussole in bronzo particolarmente idoneo allo scorrimento, infatti è incolonnato in modo tale che il tavolino stesso non possa scivolare di traverso. Le parte di scorrimento e dei carrelli sono tutte temprate. Il portastampo proviene da un fornitore esterno, vuoi per motivi di convenienza economica, vuoi per una scelta strategica di DM. Tutte le figure sono state sgrossate, quindi seguite dalle lavorazioni di finitura ed elettroerosione a tuffo per le parti stampanti; le operazioni di elettroerosione erano indispensabili per realizzare tutte le nervature interne. Ovviamente, sono stati realizzati gli elettrodi necessari per le zone interne, e creati appositi sfoghi dell’aria per certe nervature poco accessibili e piuttosto profonde, ove potrebbero verificarsi delle bruciature. Infine, gli estrattori hanno richiesto una progettazione accurata, affinché il serbatoio completo possa uscire bene dallo stampo e raffreddato in tutte le zone interne; infatti, il maschio tende a scaldarsi molto. Obiettivo: rendere lo stampo il più produttivo possibile. Si è preferito l’elettroerosione alla fresatura, per una questione di profondità delle nervature; addirittura, alcune parti sono state fatte con elettroerosione a filo per riuscire a realizzare degli sformi abbastanza lunghi con finiture estremamente fini e quindi fuoriuscita facilitata. Lo stampo è stato progettato con modellatore Mastercam, un efficiente motore Cad che ha reso la progettazione molto semplice, specialmente di fronte alle difficoltà delle nervature; ciascuna parte delle geometrie sono state create “live”, così da permettere di modificare rapidamente le geometrie stesse, fino a renderle esattamente come desiderate.

Fig. 4
Fig 3 Stampo ad iniezione per lo stampaggio di un serbatoio per automobile.

Partendo dalla distinta base di tutte le piastre base, si arriva al modello da inserire dentro la piastra specifica e quindi alla lavorazione di tutte le altre zone, carrelli, movimenti ecc. Per ridurre le difficoltà di progettazione delle parti più complesse, è stato davvero prezioso realizzare uno stampo prototipale in Alluminio, sul quale è stato possibile intervenire facilmente con una miriade di modifiche; molte nervature sono state aggiunte dopo. Agire sullo stampo in acciaio sarebbe stato più difficile e costoso se non impossibile. Insomma, il prototipo in Alluminio ha consentito di ottimizzare la filiera dal progetto all’oggetto; addirittura con lo stesso prototipo è stata prodotta una piccola serie di serbatoi. Sui prototipi in Alluminio le modifiche vengono accettate di buon grado dai committenti, proprio perché non comportano grossi problemi. In questo caso, trattandosi di un oggetto tecnico, con poche pretese di estetica, il committente non ha posto alcun bastone fra le ruote per le modifiche suggerite sul disegno iniziale. Riassumendo, la filiera di produzione dello stampo va dalla sgrossatura alla finitura con elettroerosione a tuffo e a filo, all’aggiustaggio finale, quindi montaggio e lucidatura di alcune parti che richiedevano questa operazione, come ad esempio le nervature previste per l’uscita dallo stampo. Infine i trattamenti termici, in particolare la iononitrurazione, un trattamento superficiale che consente al metallo di indurirsi fino a 58-60 Rockwell per il primo strato di 4-5 decimi; le piastrine sono temprate nelle zone di scorrimento dei carrelli.

La manutenzione consiste in una pulizia periodica, che richiede lo smontaggio dello stampo: vanno puliti e ingrassati gli estrattori, i carrelli e quant’altro per evitare l’accumulo di polvere nelle parti stampanti che potrebbero causare delle grippature.

Carta d’identità dello stampo

Fabbricante:        

DM STAMPI srl

Via Augusto Righi           47/37

3741037 – Mirandola (Modena  )

Tel. 0535 610240

www.dmstampisrl.it;

Materiali dello stampo:      

acciaio 27/38 per le parti stampanti,

piastre in C40,

estrattori e colonne in acciaio temprato,

bussole in bronzo;

Dimensioni:      

550 x 450 x 500h;

Peso:    

7 quintali;

Impiego:     

produzione di serbatoio per liquido

di raffreddamento per automobile;

Metodologie di progettazione:          

Mastercad;

Messa in produzione:    

Mastercam;

Tecnologie di lavorazione:

sgrossatura, finitura con elettroerosione

a tuffo e a filo;

Produzione prevista:  

20.000-30.000 pezzi l’anno;

Manutenzione:     

pulizia periodica di estrattori e carrelli.

 

 

Lascia un commento

Please enter your comment!
Please enter your name here