Profondo stampo

 

Per ampliare la linea di orologi e computer subacquei, la multinazionale Mares s.p.a. si è avvalsa di uno stampo robusto, funzionale, preciso, ma anche elegante e di classe proprio come il prodotto stesso. Il design esclusivo è stato affidato all’attrezzeria Carro Luigi E Figli S.A.S. di Rudiano (BS), che ha realizzato uno stampo davvero contrassegnato da una precisione artigianale. La Carro Luigi e Figli nasce 35 anni fa come impresa individuale volta alla progettazione e costruzione di stampi per materie plastiche, nonché alle lavorazioni meccaniche in genere. Negli anni ‘90 i figli del titolare entrano a far parte dell’impresa e modernizzano la progettazione e le lavorazioni, sviluppando anche lo stampaggio ad iniezione di articoli tecnici per i settori più svariati quali elettrico ed elettronico, medicale, tecnico-sportivo, sea & diving, giocattoli, casalinghi, accessori moda e appenderia, componenti per telecomunicazioni e telefoni cellulari, ottica/occhialeria. Da alcuni anni, inoltre, la società offre grande competenza nella realizzazione di componenti medicali in plastica, anche di alta precisione e dimensioni ridottissime. L’ufficio tecnico è dotato di un sistema di analisi di flusso dei riempimenti per utili simulazioni.

L’officina, dialogando direttamente con l’ufficio tecnico tramite la messa in rete dei macchinari a controllo numerico, è in grado di realizzare stampi fino a 1.000 x 500 mm, per presse verticali, orizzontali di tipo standard, orizzontali speciali, tipo Babyplast e Boyplast. L’azienda è presente nel prestigioso Repertorio delle Imprese Eccellenti Lombarde, perché nel 2008 si è classificata terza fra tutte le imprese artigiane lombarde per l’innovazione dei processi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CARTA D’iDENTITÀ DELLO STAMPO

• Fabbricante 

Carro Luigi E Figli S.A.S,

Via Lavoro e Industria, 20 

25030 Rudiano (BS)

tel.+39 030716526

e-mail: info@carroluigi.it

www.carroluigi.it

• Materiali stampo:
acciaio 1.23/11 per la parte portante,

acciaio inox 1.20/83 per i tasselli,

acciaio per la parte stampante,

1.20/85 per le parti in movimento (carrelli),

tutto temprato.

• Dimensioni:  mm 440 x 400 x 330 h compresi i pistoni e tutto il sistema di svitamento.

• Peso:  150 Kg.

• Impiego:  Produzione art. “Carcassa orologio da sub”

• Metodologie di progettazione:  suite grafica di “Vero international” Visicad.

• Messa in produzione: Cam di Vero International.

• Tecnologie di lavorazione: sgrossatura prima della tempra, finitura con fresatura  ad alta velocità ed elettroerosione, struttura portante bonificata, fresata e stabilizzata.

• Produzione prevista: 100.000 pezzi annui per una vita stampo di 6.000.000 pezzi;

• Manutenzione: ogni 50.000 pezzi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’oggetto

Con queste premesse nasce lo stampo destinato alla produzione della carcassa di un computer subacqueo da polso (fig. 1) progettato dalla Mares s.p.a., marchio sicuramente sinonimo di qualità dei prodotti per la subacquea. Guidata da questo principio, Mares s.p.a. si è rivolta a Carro Luigi E Figli s.a.s. per lo stampo destinato a fissare nuovi standard nella produzione del computer subacqueo da polso, in materiale IXEF delle dimensioni di 62x65X12 mm di altezza. L’oggetto è stato realizzato per essere un prodotto tecnico di largo consumo, quindi dal prezzo competitivo; pertanto, sono stati eliminati – strategicamente – alcuni componenti di materiali pregiati, a favore del materiale plastico tecnico IXEF, innovativo per l’alto contenuto in fibra di vetro (circa il 50%) e per le ottime caratteristiche dimensionali e di resistenza meccanica. Il committente ha mandato il modello matematico del pezzo, dal quale è iniziata l’analisi delle varie problematiche (figg. 2, 3). Ovviamente è stata necessaria un’intensa collaborazione fra stampista e committente; il disegno dell’oggetto è così stato ottimizzato, apportando modifiche sugli sformi e modificando i piani di chiusura, al fine di rendere lo stampo più solido. I fori per i cinturini hanno richiesto due carrelli, ai quali si è aggiunto un carrello per la sede pulsante; inoltre, due filetti con altrettanti sistemi di svitamento interno hanno comportato non pochi problemi di progettazione. Infine, il cliente aveva richiesto un’iniezione diretta con materozza da rimuovere successivamente; Carro tramite il Moldflow ha simulato il riempimento e ha convinto l’ufficio tecnico del cliente che con un ugello caldo si sarebbe ottenuto un prodotto migliore.

Lo stampo

Lo stampo, destinato a presse orizzontali a iniezione termoplastica, è stato dimensionato per la produzione in tecnopolimero IXEF 1022/9008 fornito dalla Solvay, un materiale molto aggressivo sullo stampo stesso, che è costituito da tasselli riportati e temprati (48-50 HRC) in acciaio inossidabile 1.2083 (fig. 4). I carrelli sono in acciaio inossidabile temprato 1.2085 (48/50 HRC). La struttura portante esterna nel classico acciaio 1.23/11 viene brunita per garantire una protezione allo stampo nonché una finitura estetica accattivante; come dire: anche l’occhio ha le sue esigenze (fig. 5).

Sono state previste delle piastre isolanti. La complicazione principale era dovuta alle due filettature riportate sotto il fondello della carcassa (figg. 1, 2), una grande e una piccola molto vicine per consentire di avvitare il tappo batteria e il tappo di un sensore interno. Si è dovuto studiare un meccanismo di svitamento costituito da una cremagliera piuttosto contenuta, in modo da permettere lo svitamento dei due filetti in contemporanea oppure, all’occorrenza, in tempi e velocità differenti. Nella parte mobile, appositi carrelli pneumatici fanno i fori da 2 mm del cinturino; gli stessi carrelli si muovono coordinati con la pressa; un altro carrello meccanico fa la sede del pulsante.  La messa a punto è stata abbastanza lunga, perché all’inizio l’O-ring di tenuta nella parte superiore della cassa presentava una piccola riga di 5 centesimi, che si vedeva a malapena, tuttavia poco gradita al cliente. Insomma, la tenuta doveva essere perfetta.

Progettazione dello stampo

Per la progettazione è stata utilizzata la suite grafica di “Vero international” Visicad (fig. 6), la quale ha consentito di effettuare le seguenti operazioni: analisi di riempimento, bozza di progetto e verifica, progetto in 3D e 2D, programmazione delle lavorazioni Cam.  La suite Visicad, infatti, include, in un unico ambiente, tutte le fasi di analisi, progetto, lavorazioni. Come già accennato, la principale difficoltà in fase di progettazione dello stampo è stata l’estrema vicinanza dei due svitamenti (fig. 7), distanti solo 28 mm l’uno dall’altro; ciò ha costretto l’ufficio tecnico a ridurre al minimo il sistema di svitamento (filetto Ø 29 passo 0.75 + Ø8,5 passo 2 – 2 principi).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ne è perciò stato progettato uno ad-hoc; non sono stati utilizzati i sistemi di svitamento già in commercio, perché sarebbe stato sconveniente adattarveli. Inoltre sono stati previsti dei carrelli per l’esecuzione dei fori per la spina del cinturino ed un carrello per la sede del pulsante. Si è preferito inserire un ugello caldo per evitare successive operazioni di ripresa. Lo stampo, una volta messo in esercizio, lavora ad una temperatura di 130 – 140° C costanti, e questo comporta grandi dilatazioni. È stato inoltre necessario contenere le dimensioni dello stampo al fine di ridurre il costo della pressa. Dall’ordine alla consegna del primo pezzo sono passati circa tre mesi.

La lavorazione

Prima della tempra, sono state necessarie le classiche operazioni di sgrossatura,  fresatura ad alta velocità e, per ottenere una finitura estetica di 30 VDI, è stata fondamentale l’elettroerosione (fig. 8); gli elettrodi sono stati fotoincisi per realizzare le scritte in rilievo.

La struttura portante dello stampo è stata bonificata, fresata e stabilizzata. Le fasi più lunghe e delicate, che richiedono tutt’ora tanta manualità ed esperienza, sono state l’aggiustaggio e il montaggio dello stampo. Le principali difficoltà di lavorazione sono derivate dalle filettature molto corte, dai fori per il cinturino alquanto lunghi e dalle strette tolleranze richieste. Il collaudo e le prove stampo sono state effettuate direttamente con le presse presenti nel parco macchine del reparto stampaggio Carro.

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