Analisi dei dat

In questa fase verranno analizzati i dati raccolti, per valutare l’influenza dei singoli fattori sulla quota analizzata e determinare la configurazione ottimale dei parametri per il processo di stampaggio.

I valori della quota A ottenuti dalla misurazione delle due diverse cavità verranno analizzati separatamente, in modo da valutare il comportamento del processo nei due casi estremi.

Capitolo 5 Design Of Experiments applicato al processo di stampaggio dei novi connettori Luer Lock Analisi dei dati per la cavità 1:

Il risultato del DOE mostra quali sono gli effetti principali e le interazioni statisticamente significative per l’output di processo (P-value<0,05).

Model Summary

S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred) 0,0002464 95,43% 91,15% 81,73%

Coded Coefficients

Term Effect Coef SE Coef T-Value P-Value VIF Constant 1,00191 0,00004 22998,78 0,000 v_inj 0,000735 0,000367 0,000044 8,44 0,000 1,00 T_mold -0,000481 -0,000240 0,000044 -5,52 0,000 1,00 T_H20 -0,000085 -0,000042 0,000044 -0,97 0,345 1,00 P_pack 0,001074 0,000537 0,000044 12,33 0,000 1,00 t_cool 0,000367 0,000184 0,000044 4,22 0,001 1,00 v_inj*T_mold -0,000226 -0,000113 0,000044 -2,60 0,020 1,00 v_inj*T_H20 0,000113 0,000057 0,000044 1,30 0,213 1,00 v_inj*P_pack -0,000028 -0,000014 0,000044 -0,32 0,750 1,00 v_inj*t_cool 0,000170 0,000085 0,000044 1,95 0,069 1,00 T_mold*T_H20 -0,000198 -0,000099 0,000044 -2,27 0,037 1,00 T_mold*P_pack -0,000565 -0,000283 0,000044 -6,49 0,000 1,00 T_mold*t_cool 0,000028 0,000014 0,000044 0,32 0,750 1,00 T_H20*P_pack 0,000113 0,000057 0,000044 1,30 0,213 1,00 T_H20*t_cool -0,000028 -0,000014 0,000044 -0,32 0,750 1,00 P_pack*t_cool -0,000057 -0,000028 0,000044 -0,65 0,526 1,00

Nelle prime righe della tabella dei risultati del DOE, troviamo un dato molto interessante, il valore di R2 _{(R-sq in tabella) che indica una misurazione della percentuale di variabilità dei} dati spiegabile grazie al modello predittivo.

Dalla tabella dei coefficienti è possibile ottenere la funzione di trasferimento del sistema, che ci permette di predire la risposta, del sistema, in funzione dei parametri di ingresso. La funzione non è altro che la somma di ciascun fattore (Xn) moltiplicato per il rispettivo coefficiente (Cn):

Ys = C1 + Cx1*X1 + Cx2*X2 + Cx3*X3+ … Cxn*Xn

Che applicata al nostro processo, considerando solo i fattori più rilevanti (P-value<0,05), diventa:

Capitolo 5 Design Of Experiments applicato al processo di stampaggio dei novi connettori Luer Lock Il grafico di Pareto (Figura 5.6) permette di identificare visivamente gli effetti significativi e di confrontare la grandezza relativa dei vari effetti.

Gli effetti che si estendono oltre la linea rossa di riferimento sono significativi a un livello predefinito di 0.05.

Il grafico in figura 5.7 mostra l’effetto medio dei fattori principali sulla variazione della Quota A, al variare dei loro rispettivi livelli; in generale più verticale è il segmento, tanto più è influente il fattore, ovvero una piccola variazione nel valore del parametro genera una grande variazione nell’uscita del processo.

Figura 5.6 Diagramma di Pareto

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Come si vede in figura, i fattori che influenzano maggiormente il processo sono, in ordine di rilevanza, la post pressione, la velocità di iniezione e la temperatura di iniezione. In particolare dall’analisi del diagramma degli effetti principali emergono le seguenti relazioni tra parametri e output del sistema:

• Post pressione: questo parametro è il più influente tra quelli analizzati, aumentando la Post pressione aumenta la dimensione del diametro esterno del connettore;

• Velocità di iniezione: anche questo parametro influenza notevolmente la dimensione del diametro esterno del connettore, che aumenta all’aumentare della velocità di iniezione;

• Temperatura di iniezione (T_mold nel diagramma): la dimensione del diametro esterno del componente è correlata con il ritiro, a cui il polimero è soggetto nella fase di raffreddamento, infatti quando il fuso entra nello stampo attraverso l’ugello subisce una contrazione, che si trasferisce direttamente sull’output del processo. La temperatura è uno dei parametri più influenti del processo, diminuendo la temperatura di iniezione la dimensione del diametro esterno del connettore in qualche modo cresce;

• Temperatura acqua di raffreddamento: è il parametro meno influente tra quelli analizzati, ad ogni modo, diminuendo la temperatura dell’acqua di raffreddamento la dimensione del diametro esterno aumenta.

• Tempo di raffreddamento: aumentando il tempo di raffreddamento, il p olimero ha più tempo per stabilizzarsi e la dimensione del diametro esterno aumenta.

Capitolo 5 Design Of Experiments applicato al processo di stampaggio dei novi connettori Luer Lock La figura 5.8 mostra il grafico delle interazioni, che ci aiuta a valutare se esistono interazioni tra i fattori considerati, permettendoci anche di stabilire il grado delle interazioni. Nello specifico, tanto più i segmenti si incrociano, tanto maggiore è la significatività dei livelli dell’interazione tra i fattori.

Il diagramma degli effetti principali conferma quanto visto nei risultati della prima analisi e nel diagramma di Pareto, le interazioni più significative sono quelle tra temperatura iniezione (T_mold nel diagramma) e post pressione (P_pack), tra velocità iniezione e temperatura iniezione e tra temperatura iniezione e temperatura acqua di raffreddamento.

Analisi dei dati per la cavità 2: Model Summary

S R-sq R-sq(adj) R-sq(pred) 0,0001441 96,33% 92,89% 85,33%

Coded Coefficients

Term Effect Coef SE Coef T-Value P-Value VIF Constant 0,992233 0,000025 38941,34 0,000

Capitolo 5 Design Of Experiments applicato al processo di stampaggio dei novi connettori Luer Lock v_inj 0,000240 0,000120 0,000025 4,71 0,000 1,00 T_mold -0,000127 -0,000064 0,000025 -2,50 0,024 1,00 T_H20 -0,000212 -0,000106 0,000025 -4,16 0,001 1,00 P_pack 0,000862 0,000431 0,000025 16,92 0,000 1,00 t_cool 0,000269 0,000134 0,000025 5,27 0,000 1,00 v_inj*T_mold -0,000014 -0,000007 0,000025 -0,28 0,785 1,00 v_inj*T_H20 0,000071 0,000035 0,000025 1,39 0,185 1,00 v_inj*P_pack -0,000042 -0,000021 0,000025 -0,83 0,418 1,00 v_inj*t_cool -0,000127 -0,000064 0,000025 -2,50 0,024 1,00 T_mold*T_H20 0,000042 0,000021 0,000025 0,83 0,418 1,00 T_mold*P_pack -0,000353 -0,000177 0,000025 -6,93 0,000 1,00 T_mold*t_cool -0,000042 -0,000021 0,000025 -0,83 0,418 1,00 T_H20*P_pack -0,000042 -0,000021 0,000025 -0,83 0,418 1,00 T_H20*t_cool 0,000042 0,000021 0,000025 0,83 0,418 1,00 P_pack*t_cool 0,000042 0,000021 0,000025 0,83 0,418 1,00

Dalla tabella dei coefficienti è possibile ottenere la funzione di trasferimento del sistema, che ci permette di predire la risposta, del sistema, in funzione dei parametri di ingresso. La funzione non è altro che la somma di ciascun fattore (Xn) moltiplicato per il rispettivo coefficiente (Cn):

Ys = C1 + Cx1*X1 + Cx2*X2 + Cx3*X3+ … Cxn*Xn

Che applicata al nostro processo, considerando solo i fattori più rilevanti (P-value<0,05), diventa:

Y1 = 0,992233 + 0.000120 X1 - 0,000064 X2 + 0,00106 X3 + 0,000431 X4 + 0,000134 X5 - 0,000064X1X5-

Capitolo 5 Design Of Experiments applicato al processo di stampaggio dei novi connettori Luer Lock

Dal diagramma di Pareto, figura 5.9, è possibile valutare i parametri più rilevanti, per la variabilità della Quota A, che sono la post pressione, l’interazione temperatura di iniezione – post pressione, tempo di raffreddamento, velocità di iniezione, temperatura acqua di raffreddamento, temperatura iniezione e interazione velocità iniezione – tempo di raffreddamento, notare come gli ultimi due parametri siano molto meno influenti rispetto agli altri.

Figura 5.9 Diagramma di Pareto

Capitolo 5 Design Of Experiments applicato al processo di stampaggio dei novi connettori Luer Lock Dall’analisi del diagramma degli effetti principali emergono le relazioni tra parametri e output del sistema, che sono molto simili a quelle ricavate in precedenza per la cavità 1, le uniche differenze si possono notare per la velocità di iniezione e per la temperatura di iniezione che in questo caso risultano meno influenti rispetto al caso precedente. Ad ogni modo dal diagramma emergono le seguenti relazioni tra parametri e output di processo:

• Post pressione: questo parametro è il più influente tra quelli analizzati, aumentando la Post pressione aumenta la dimensione del diametro esterno del connettore;

• Velocità di iniezione: anche questo parametro influenza notevolmente la dimensione del diametro esterno del connettore, che aumenta all’aumentare della velocità di iniezione;

• Temperatura di iniezione (T_mold nel diagramma): la dimensione del diametro esterno del componente è correlata con il ritiro, a cui il polimero è soggetto nella fase di raffreddamento, infatti quando il fuso entra nello stampo attraverso l’ugello subisce una contrazione, che si trasferisce direttamente sull’output del processo. La temperatura è uno dei parametri più influenti del processo, diminuendo la temperatura di iniezione la dimensione del diametro esterno del connettore in qualche modo cresce;

• Temperatura acqua di raffreddamento: è il parametro meno influente tra quelli analizzati, ad ogni modo, diminuendo la temperatura dell’acqua di raffreddamento la dimensione del diametro esterno aumenta.

Capitolo 5 Design Of Experiments applicato al processo di stampaggio dei novi connettori Luer Lock • Tempo di raffreddamento: aumentando il tempo di raffreddamento, il polimero ha

più tempo per stabilizzarsi e la dimensione del diametro esterno aumenta.

Il diagramma degli effetti principali, figura 5.11, conferma quanto visto nei risultati della prima analisi e nel diagramma di Pareto, le interazioni più significative sono quelle tra temperatura iniezione (T_mold nel diagramma) e post pressione (P_pack) e tra velocità iniezione e tempo di raffreddamento.