Gallicchio: stampo per pannello porta della Porsche Macan

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Fig. 5-Parte superiore dello stampo

Nel settore automotive l’innovazione è continua; la portiera, per esempio, conquista sempre di più la fiducia degli automobilisti, specialmente se la vettura è di fascia alta. Qui, lo stampo, deve sviluppare tutta la sua capacità di precisione, altrimenti lo stampista viene messo alla porta.

La professionalità delle attrezzerie, e delle imprese in genere, deve affiorare in tutta la sua dimensione anche in situazioni di stallo come quella che stiamo attraversando da troppi anni. Gallicchio Stampi s.r.l. di Torino non vuole dissimulare una specie di sprezzatura del pericolo, che a taluni potrebbe sembrare perfino urtante; vuole solo condividere un ottimismo che anela a qualcosa che sta sopra le righe di un articolo dedicato a questo  stampo di questo mese. Coraggio, allora! Lotta senza quartiere ai fattori che intervengono ad alimentare il pessimismo nero. Una crisi è troppo poco per giustificare l’inerzia e l’immobilismo; occorre far sapere al mercato, per esempio, quanto uno stampo possa nobilitare le portiere posteriori della Porsche Macan.

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Fig. 1-Parte esterna del pannello porta posteriore

Gallicchio Stampi nasce nel 1975 come officina artigianale, oggi è un’eccellenza italiana che opera con successo nel mercato globale degli stampi a iniezione e soffiaggio ed è cresciuta fino a creare nel 2006 la Gallicchio Engineering. Lo stampo che segue è una visione attrezzistica costruita sulla consapevolezza che il mercato si conquista rinnovandosi ogni giorno, percorrendo strade inedite e valutando soluzioni alternative sempre più attuali. La creazione della Gallicchio Engeneering rappresenta la naturale evoluzione di un’intuizione strategica, che ha le sue origini nello sviluppo dei processi di Engeneered Design all’interno della Gallicchio Stampi. Quello che era nato come un ufficio tecnico ora è un’azienda perfettamente strutturata, in grado di progettare e realizzare stampi di precisione per particolari termo-plastici. Gallicchio Stampi ha ottenuto nel 1999 la certificazione UNI EN ISO 2008, subito seguita dalla Gallicchio Engineering nel 2003. Oggi, l’azienda conta 40 dipendenti ed è improntata non solo su personale abbastanza giovane, ma anche su macchinari all’avanguardia.

L’oggetto

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Fig. 2-Parte interna del pannello porta posteriore

Si tratta del pannello porta posteriore destro e sinistro (figg. 1, 2) di una porta per la vettura Porsche Macan, stampato in ABS Magnum 3416 Soul piuttosto difficile da stampare, che tuttavia combina un’eccellente lavorabilità con zibellino colore di base chiaro, ideale per l’autocolorazione.

È dunque un pezzo estetico, da rivestire con una parte in pellame, che ha richiesto un modello operativo orientato all’efficienza del processo produttivo nonché una dinamica di relazione integrata col committente, mirata alla qualità ottimale del risultato. Per ottimizzare l’oggetto è stata necessaria una linea diretta fra gli uffici tecnici dei due interlocutori (committente e stampista), al fine di migliorare flessibilità e capacità di reazione in tempo reale. Una vera e propria partnership progettuale con il cliente e condivisione degli obiettivi, a partire dall’analisi del modello, delle specifiche e delle normative di riferimento. Gallicchio Stampi, Gallicchio Engineering e committente ha costituito una rete d’eccellenza per intervenire nella simulazione del processo, nei calcoli strutturali, nella realizzazione del prototipo, nell’ingegnerizzazione del prodotto, fino allo stampaggio del particolare finito. Obiettivo: suggerire migliorie da apportare all’oggetto e di conseguenza allo stampo. Da un’accurata analisi sono sorte delle criticità, che pian piano sono state risolte anche durante la fase d’impostazione e progettazione dello stampo. La messa a punto del pannello-porta ha richiesto da parte di Gallicchio Stampi e Gallicchio Engineering un particolare rigore per rispettare tutte le normative in materia di sicurezza e garantire l’eccellenza qualitativa del risultato finale.

Lo stampo

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Fig. 3-Composizione dello stampo per iniezione termoplastica del pannello sia destro sia sinistro

Lo stampo di di mensioni medio/grandi per iniezione termoplastica del pannello destro e sinistro (fig. 3) è abbastanza complesso per quanto riguarda l’iniezione stessa e l’estrazione del particolare; vengono scaricati automaticamente le due versioni (destra e sinistra) del pannello, che poi passano alla stazione successiva per la sellatura e il rivestimento in pelle. Di dimensioni e peso elevate, (intorno alle 20 tonnellate), lo stampo, come già accennato, deve produrre un manufatto estetico in ABS (fig. 4) con un sistema d’iniezione sequenziale, 10 punti d’iniezione. La diversa movimentazione dell’oggetto all’interno dello stampo, sia sul lato estrazione sia sul lato fisso è piuttosto complessa, a causa dei numerosi movimenti necessari a realizzare le parti sottosquadra dell’oggetto stesso. È stata necessaria una doppia estrazione per liberare la griglia posta sotto il pezzo, che è un grigliato indispensabile a dare struttura alla portiera (fig. 5); dunque, oltre che di un oggetto estetico si tratta anche di un pezzo strutturale. Il grigliato viene estratto dallo stampo con una doppia estrazione; la piastra punzone di forma fa una corsa di 50 mm, dopo di che si ferma e va avanti il resto dell’estrazione per espellere il pezzo, il quale viene afferrato da un robot e portato alle fasi successive.

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Fig. 4-Di dimensioni e peso elevate, lo stampo deve stampare un manufatto estetico in ABS

La principale complessità sta proprio nella movimentazione all’interno dello stampo (fig. 6). Poiché l’ABS è un materiale molto rigido e resistente, lo stampo è stato concepito con le spoglie giuste per l’estrazione; anche il tipo di lucidatura e il grado di finitura sono stati alquanto esigenti rispetto ad altri materiali plastici. I movimenti di estrazione del lato fisso sono meccanici mentre i movimenti nella parte mobile (4 + 4) sono comandati da un sistema idraulico (fig. 5). È importante sottolineare che una vettura di fascia alta come la Porsche Macan è molto esigente in fatto di componentistica, dunque il committente dello stampo ha imposto precisione e affidabilità elevatissime.

La capacità progettuale è sempre stata una leva competitiva differenziante dell’azienda; in questo caso la preparazione necessaria a realizzare determinati movimenti ha comportato uno studio abbastanza approfondito, soprattutto per la complessità della cinematica all’interno dello stampo (fig. 7), con movimenti ravvicinati l’uno con l’altro e quindi con spazi ristretti. A ciò si è aggiunto

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Fig. 6-Parte inferiore dello stampo

il tipo di condizionamento piuttosto intensivo. Tutto è stato facilitato dal sistema Visicad della Vero Solutions, riconosciuto come uno dei principali fornitori di soluzioni CAD/CAM/CAE per il settore degli stampi plastica, lamiera, pressofusione ecc. Nel caso specifico (fig. 8), con un’unica combinazione di soluzioni è stato possibile integrare in un solo sistema la progettazione 3D solida e superficiale con le lavorazioni da 2 a 5 assi, sia posizionati sia continui, nonché strategie dedicate all’alta velocità. Sono state simulate le movimentazioni, sono stati fatti analisi di flusso a priori per quanto riguarda il riempimento e le deformazioni (fig. 9), è tutto con un pacchetto unico.

Lavorazione dello stampo

La matrice e il punzone sono in acciaio da bonifica 1. 2738, materiale molto affidabile per quanto riguarda stampi di alta produzione. Le varie parti in movimento sono state realizzate in materiale 1.2343, tempra

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Fig. 7-La progettazione dei movimenti ha comportato uno studio abbastanza approfondito.

te per via della resistenza necessaria durante la produzione del pezzo in ABS, che provoca un deterioramento dal punto di vista chimico.

Alcuni particolari sono stati rivestiti in PVD, per aumentare ulteriormente la resistenza e agevolare anche il distacco del pezzo dallo stampo. La lavorazione è stata realizzata su centri di lavoro connessi via Cam alla progettazione, per velocizzare e personalizzare la creazione dei diversi componenti dello stampo. Si parte dal blocco grezzo, quindi sgrossatura, finitura e quant’altro. La zona del grigliato ha richiesto parecchia elettroerosione. L’aggiustaggio, il montaggio e la finitura hanno completato un sistema di efficienza capace di rispondere in modo mirato alle esigenze produttive imposte dal cliente. Per il percorso utensili è stata davvero preziosa la versione 22 di WorkNC della ditta Taglio, specifica per la fresatura, che consente nuovi percorsi di finitura oltre a numerose migliorie nei percorsi utensili esistenti. Le opzioni Morphing e i movimenti

a spirale, sommate alla migliorata gestione della distribuzione dei punti del percorso utensile, hanno assicurato una qualità di finitura ottimale delle superfici e una drastica riduzione dei tempi di lavorazione. Il pacchetto raggruppa i parametri relativi alla configurazione della macchina utensile, necessari a diversi moduli di WorkNC; tali parametri nelle versioni precedenti dovevano essere definiti individualme

nte dall’utente.

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Fig. 9-Sono stati simulati le movimentazioni, i flussi di riempimento e le deformazioni

WorkNC ha permesso la traslazione, rotazione e simmetria di percorsi utensile, quindi un’estrema riduzione dei tempi di calcolo; nel caso di forme multiple, la funzione multiplee assicura uniformità di lavorazione, più che mai indispensabile, vista la mole dei movimenti e della cinematica all’interno d

ello stampo: la difficoltà è stata quella di contenere i movimenti e farli funzionare tutti insieme, cosa non facile per motivi di spazio, di forma e di come erano stati concepiti certi movimenti. È stato necessario apportare delle modifiche (accordate col cliente), ruotando e spostando alcune torrette che servivano ai fissaggi sulla porta. Infine la lucidatura, operazione fondamentale da eseguire a mano per questo tipo di stampo, che è stata affidata ad operatori specializzati provenienti dall’esterno, per la loro competenza. Dulcis in fundo, la manutenzione; gli estrattori sono i più soggetti a usura o a rottura, come pure alcune parti all’interno dello stampo che lavorano in scorrimento o ancora parti dei sistemi a iniezione, le termocoppie, le resistenze ecc.

Sarebbe prudente per l’utilizzatore dello stampo tenere in casa dei pezzi di ricambio, ma se lo stampo viene trattato bene non ci sarà bisogno di sostituzioni e il piano di ma

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Fig. 8-Con un’unica combinazione di soluzioni Visicad della vero è stato possibile integrare la progettazione 3D solida e superficiale avanzata con le lavorazioni

nutenzione si riduce a quello ordinario, cioè pulizia a fine turno. Lo stampo è garantito per un milione di pezzi.

 

 

 

 

 

 

 

 

CARTA D’IDENTITÀ DELLO STAMPO

Fabbricante:                                                                       

Gallicchio Stampi S.r.l.

Strada del Francese, 97/36 H

10156 Torino

Tel. +39 011 4703501/29

Fax +39 011 4703509

info@gallicchiostampi.com

http://www.gallicchiostampi.com

Materiali dello stampo:                                                     

matrice e il punzone in acciaio da bonifica 1. 2738;

le varie parti in movimento in materiale 1.2343;

Trattamenti termici;                                                           

tempra e PVD;

Dimensioni:                                                                         

2.225×1.620×1.343 mm;

Peso                                                                                     

complessivo 19.490 Kg;                                                                                         

lato fisso, 7.990 Kg,

lato mobile 11.500 Kg;

Impiego:                                                                             

pannello porta posteriore destro e                                                                                       

sinistro di una porta per la vettura                                                                                      

Porsche Macan in ABS;

Metodologie di progettazione:

Visicad della Vero;

Messa in produzione:                                                         

Cam WorkNC della Taglio;

Tecnologie di lavorazione:                                                

centri di lavoro per sgrossatura e                                                                                        

finitura;

elettroerosione per la zona del                                                                                            

grigliato;

Produzione prevista:           

un milione di pezzi;

Manutenzione:                                                                    

ordinaria, pulizia a fine turno.

 

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