Il pregio sta nel manico

Fig. A1

…Come dire: lo stampista non può assolutamente ciurlare nel manico e venir meno agli impegni presi con il committente. Se un difetto dovesse stare nel manico, la colpa sarebbe di chi dirige l’attrezzeria. In tal caso lo stampista sarebbe da benedire col manico della scopa, cioè da bastonare.

Ebbene, nel caso che segue lo stampista stesso è stato davvero un manico cioè un esecutore provetto facente capo all’attrezzeria Rigamonti srl di Garbagnate Monastero in provincia di Lecco; l’azienda nasce nel 1960 dall’azione dei soci fondatori stimolati dalla passione per la lavorazione meccanica e dal desiderio di innovazione e sviluppo, che ha caratterizzato molte aziende negli anni successivi alla ricostruzione del dopoguerra. L’azienda fa anche attività di stampaggio, come nel caso dell’oggetto di questo mese: un manico per le pinze tronchesini in metallo destinate al comparto elettronico, prodotte dall’azienda svizzera Ideal-tek sa, che leader nel comparto degli utensili e apparecchi di precisione.

Il manico tronchese, progettato dal “laboratorio di Design di un’università milanese” per ergonomia ed estetica, è in materiale bicomponente dissipativo per scaricare la corrente elettrostatica: la parte inferiore è in Polipropilene, sovrastampato con Gomma Termoplastica su pressa Engel a doppia iniezione da 150tonnellate, appunto due materiali dissipativi (figg. 1 e 2).

Fig. 1 - La parte inferiore del manico è in Polipropilene mentre la parte superiore è in Gomma Termoplastica SEBS, due materiali dissipativi
Fig. 1 – La parte inferiore del manico è in Polipropilene mentre la parte superiore è in Gomma Termoplastica SEBS, due materiali dissipativi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FiguraLa richiesta del cliente è stata formulata per mezzo di un disegno e di un campione dell’oggetto, la cui fattibilità è stata verificata con l’analisi dei flussi (fig. 2), per realizzare uno stampo in grado di offrire le migliori caratteristiche in termini di precisione e tolleranze dei manufatti.

Per meglio soddisfare le esigenze del committente, Rigamonti ha messo a disposizione l’esperienza a lungo maturata del suo personale tecnico, sia in fase progettuale sia nella scelta dei materiali da impiegare nel processo di stampaggio.

È stata necessaria un’assidua collaborazione per ottimizzare le caratteristiche estetiche dell’oggetto, il tutto coadiuvato da un servizio di prototipazione rapida. Si è ottenuta così l’esatta percezione di quello che sarebbe stato il prodotto finito.

Obiettivo: produrre un manico ergonomico e piacevole da vedersi e ciò è stato possibile anche grazie ad alcuni suggerimenti dello stampista, per rendere il pezzo più stampabile ed economico; il committente ha accettato di buon grado tali suggerimenti.

Carta d’identità dello stampo

• Fabbricante: 

RIGAMONTI srl

Via Provinciale, 57 – 23846 Garbagnate Monastero – Lecco/Italia

tel. +39 031 853439 – fax +39 031 853509

e mail. info@rigamonti-spa.it

• Materiali: portastampo e vari normalizzati in 1.1730 ; tasselli matrice, punzone e carrelli rispettivamente in 1.2343 temprato 50/52 hrc, 1.2083 temprato 50/52hrc e 1.2311 nitrurato della MEUSBURGER; i maschi interni in AMPCOLOY® 83 della AMPCOMETAL; le anime interne dello svuotamento in Rame  Berillio.

• Dimensioni:  700 x 600 x 1000 mm

• Peso: 1300 chilogrammi.

• Impiego:  produzione di un manico per le pinze tronchesini in metallo.

• Metodologie di progettazione:   IronCad, Topsolid e Rhinoceros.

• Messa in produzione: Cam SUM 3D CimSystem.

• Tecnologia di lavorazione: I tasselli temprati sono stati accuratamente sgrossati e poi lavorati con elettroerosione; gli elettrodi in Grafite sono stati lavorati con elettroerosione; diverse lavorazioni di finitura con i gradi di rugosità necessari ai vari tasselli; fresatura su centri di lavoro Mikron e Fadal, elettroerosione tuffo su Charmilles, a filo su macchina  Sodick con motori lineari.

• Produzione prevista: dai 200 ai 300 mila pezzi all’anno.

• Manutenzione: ordinaria.

Lo stampo

Si tratta di uno stampo a otto impronte, a doppia iniezione, indexato (figg. 3, 4); il pezzo esce una prima volta, ruota e rientra nello stampo. La prima iniezione inietta il Polipropilene e realizza l’anima del manico; nella seconda fase, una sorta di rastrelliera porta fuori questi manici, ruota tramite movimenti oleodinamici, rientra nello stampo in una seconda posizione (la parte scavata), dove viene iniettata la gomma che riveste il manico (fig. 5). I cilindri oleodinamici per i vari movimenti sono stati forniti dalla ditta VEGA.

Figg. 3 e 4 - Stampo a otto impronte, a doppia iniezione, indexato
Figg. 3 e 4 – Stampo a otto impronte, a doppia iniezione, indexato

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 4
Figura 4

 

 

 

 

 

 

 

Dunque, il processo avviene in più tempi: apertura dello stampo e iniezione del Polipropilene, rotazione della prima rastrelliera, rientro e iniezione della gomma mentre si riempie la seconda rastrelliera (fig. 6), il tutto in ciclo continuo.

Fig. 5 - Il pezzo esce una prima volta, poi ruota e rientra nello stampo
Fig. 5 – Il pezzo esce una prima volta, poi ruota e rientra nello stampo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 6 - Rotazione della rastrelliera
Fig. 6 – Rotazione della rastrelliera

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Per la progettazione sia del pezzo sia dello stampo l’ufficio tecnico si è avvalso di IronCad, un prodotto di modellazione solida che permette di dedicare la maggior parte del tempo alla realizzazione del progetto, piuttosto che all’interazione col software (fig. 7); IronCad, coadiuvato da Topsolid e Rhinoceros, utilizza un approccio innovativo, implementando il Drag&Drop di Windows nella modellazione solida.

Fig. 7 - Modellazione solida del porta stampo
Fig. 7 – Modellazione solida del porta stampo

 

 

 

 

 

 

 

Le principali difficoltà nella progettazione dello stampo sono sorte per ottimizzare tutti i movimenti delle rastrelliere e interfacciarle con il processo di stampaggio. Dunque, un discorso di movimentazione e soprattutto di messa a punto del processo.

Le modalità di lavorazione dello stampo sono state ottimizzate con il software Cam Sum3D CimSystem.

Fig. 8 - Definizione dei percorsi utensili per i vari tasselli, elettrodi ecc
Fig. 8 – Definizione dei percorsi utensili per i vari tasselli, elettrodi ecc

 

 

 

 

 

 

 

 

SUM 3D, una soluzione integrata e associativa, ha permesso di ottenere enormi guadagni di produttività nel processo di lavorazione e nella definizione dei percorsi utensili per i vari tasselli, elettrodi e quant’altro (fig. 8).

e per la programmazione delle macchine utensili a controllo numerico e robot; l’estrema flessibilità del prodotto e le potenzialità tecnologiche hanno permesso una programmazione efficace e veloce anche se le macchine utensili presenti non erano di ultimissima generazione. Gli operatori alle macchine sono stati “guidati” nella scelta delle varie opzioni di lavorazione dalla definizione dell’utensile, alla generazione del percorso.

Fig. 9 - Portastampo
Fig. 9 – Portastampo

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 10 - Portastampo
Fig. 10 – Portastampo

 

 

 

 

 

 

 

I materiali del portastampo (figg. 9 e 10) e i vari normalizzati sono stati forniti dalla Meusburger, ben nota sul mercato dei normalizzati per stampi a iniezione plastica; davvero un prezioso fornitore, che ha “accompagnato” Rigamonti srl nella realizzazione di questo stampo.

Tutti i tasselli temprati sono stati accuratamente sgrossati e poi lavorati con elettroerosione nonché riportati nello stampo per il suo condizionamento interno.

Il materiale del portastampo è in 1.1730, i tasselli matrice, punzone e carrelli sono stati realizzati rispettivamente in materiale 1.2343 temprato 50/52 hrc, 1.2083 temprato 50/52hrc e 1.2311 nitrurato, i maschi interni sono in AMPCOLOY® 83 della AMPCOMETAL, le anime interne dello svuotamento in Rame e Berillio in modo da asportare più calore possibile, non essendoci la possibilità di creare un raffreddamento.

Fig. 11 - Gli elettrodi in Grafite lavorati in elettroerosione
Fig. 11 – Gli elettrodi in Grafite lavorati in elettroerosione

 

 

 

 

 

 

 

 

Gli elettrodi in Grafite (fig. 11) sono stati lavorati tramite elettroerosione.

Al tutto, ovviamente, sono seguite le diverse lavorazioni di finitura con i gradi di rugosità necessari ai vari tasselli, che sono stati temprati e alcune parti anche nitrurate, come le corse di scorrimento. Alcune guide in Ottone hanno già incorporato il lubrificante in Grafite per agevolare gli scorrimenti.

Le lavorazioni di fresatura sono state realizzate su centri di lavoro Mikron e Fadal, l’elettroerosione tuffo su Charmilles, il taglio a filo su macchina Sodick con motori lineari.

Fig. 12 - Il manico esce dalla pressa perfettamente finito
Fig. 12 – Il manico esce dalla pressa perfettamente finito

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le lavorazioni dello stampo hanno comportato alcuni accorgimenti tecnici per compensare il ritiro del materiale nel passaggio dalla prima alla seconda iniezione; infatti, prima del posizionamento del secondo stampaggio (sovra stampaggio), il ritiro suddetto è alquanto anomalo a causa delle masse piuttosto grandi, quindi deve essere accuratamente calcolato. Sono state necessarie molte prove prima di riuscire a tarare e ad ottimizzare la seconda stampata; il problema consisteva soprattutto nel fatto che la seconda stampata si ritirava più in senso longitudinalmente che trasversale. L’esperienza dello stampista è stata davvero preziosa per arrivare a produrre un pezzo completamente finito, pronto per l’uso (fig. 12).

Lo stampo non richiede una particolare manutenzione, è più che sufficiente un intervento periodico ordinario per ripristinare la lubrificazione, senza neanche smontare lo stampo.

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