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Capitolo 2

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Academic year: 2021

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Capitolo 2

Analisi al mold flow

Le fasi successive che caratterizzano la scelta del materiale, sono quelle di analizzare il comportamento del fluido all’interno della macchina e quindi dello stampo, per vedere la sua realizzabilità sotto certe condizioni di macchina.

A tale proposito ho effettuato l’analisi di queste importanti fasi tramite un simulatore Mold Flow, con il quale ho potuto ottenere dei risultati necessari e sufficienti per la realizzazione del pezzo con una macchina ad iniezione per materiali termoplastici.

Le fasi che caratterizzano questo studio sono divise in: -scelta del tipo di produzione

-determinazione punto di iniezione -scelta del tipo di iniezione.

-scelta del tipo di produzione

A differenza della realizzazione dei componenti metallici, dove nella fase di iniezione compare la materozza, necessaria a garantire un ottimo nel ritiro volumetrico, e la presenza di una zona di iniezione, per i materiali termoplastici la materozza viene direttamente inserita nel canale di iniezione, chiamato anche “carota”, il quale serve a garantire, tramite un’ottimizzazione della pressione di iniezione, un ritiro volumetrico del materiale in fase di raffreddamento il più omogeneo possibile;

per la determinazione del punto di iniezione e quindi del punto di iniezione, ci avvaliamo solamente della capacità di deflusso del materiale e della forma dello stampo che desideriamo utilizzare, oltre ad una accurata scelta estetica dettata dalle esigenze del prodotto.

Di fatti in base al tipo di produzione che si intende adottare, il punto di iniezione subisce degli spostamenti anche rilevanti che non vanno a influire sulle caratteristiche di iniezione, come velocità e pressione, l’unico elemento che ne risente è il riempimento dello stampo che si predilige essere da volumi più grandi a volumi più piccoli:

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Nello stabilire il tipo di produzione si tiene conto del numero di pezzi e del grado di simmetria che loro hanno singolarmente e accoppiati su di un unico stampo;

a tale proposito mi sono prefissato di considerare come se l’azienda produttrice avesse necessità di avere una parte posteriore (carter posteriore) universale per diversi tipi di layout, e anche un unico prodotto distinto sia nella parte posteriore che anteriore;

la prima specifica quindi prevede un’analisi di ogni singolo carter su di un singolo stampo, mentre la seconda prevede un’analisi di entrambi su di un unico stampo.

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prima specifica:

stampo A stampo B

seconda specifica:

stampo unico Fig.9 - specifica stampo con unico pezzo

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-determinazione punto di iniezione

Nella determinazione dei vari punti di iniezione delle due specifiche ho tenuto conto dei sottosquadri presenti nei due componenti nel momento dell’estrazione, e in particolare delle necessità estetiche che i due pezzi devono avere nel loro impiego, quindi a tale proposito ho considerato di porre i punti di iniezione nella parte perimetrale esterna, in particolare sul bordo di unione dei pezzi.

perimetro esterno

La fase successiva è caratterizzata dalla simulazione del processo di iniezione tramite il modellatore Mold flow.

la prima parte consiste nel definire il pezzo in elementi finiti tramite un’esportazione del file dal programma CAD in un formato .stl,

il quale importato all’interno del programma di simulazione dovrà essere meshato opportunamente. Per tale operazione mi sono avvalso del manuale in linea che mi ha permesso di definire alcuni parametri importanti per un attimo delle fasi successive;

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il tipo di meshatura utilizzata prevede elementi di forma triangolare di altezza 4 mm con un aspect ratio massimo di 10( rapporto tra la dimensione del lato di un triangolo equilatero di altezza quattro e il lato ottenuto dalla meshatura automatica del pezzo).

Il tipo di meshatura scelta è del tipo fusion, che prevede una riduzione a elementi solo nella superficie del pezzo non considerando la parte interna per l’assenza di zone con significanti variazioni di spessore, le quali avrebbero avuto bisogno di un’altro tipo di riduzione (tipo solida).

mesh carter A

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mesh carter B

mesh assieme A + B

Fig.12 – mesh carter ”B”

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aspect ratio mesh

Fase successiva è quella di identificare alcune variabili importanti che servono a caratterizzare ulteriormente la simulazione, è importante anche definire alcune fasi della realizzazione dei pezzi: --riempimento

--pressione regolata

--pressione di plastificazione.

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-riempimento

la sua funzione è quella di riempire in tutte le sue parti la cavità dello stampo. Il valore di pressione che si raggiunge è in funzione della perdita di carico che il materiale incontra lungo il percorso nello stampo; a parità di percorso le perdite di carico saranno anche in funzione del grado di scorrevolezza del materiale(fluidità). Pertanto sia la velocità di riempimento che il valore di pressione massima saranno funzioni del tipo di materiale e delle caratteristiche del componente da stampare.

Il materiale nella fase iniziale si trova allo stato solido sotto forma di piccoli grani, i quali introdotti nella tramoggia, subiscono un innalzamento fino ad una temperatura superiore a quella di

rammolllimento( circa 200-260)°C, questo ovviamente dipende dalle caratteristiche del materiale utilizzato( per l’ABS circa 220°C);

tale dato è importante perché va molto a influire sul grado di fluidità del materiale in funzione della temperatura che caratterizza il movimento del materiale all’interno dello stampo;

altro valore importante che sussegue, è la temperatura dello stampo: nel nostro caso possiamo decidere in base a due strade:

se vogliamo dei tempi di riempimento molto bassi dobbiamo innalzare la temperatura dello stampo fino a valori dell’ordine delle dieci o venti unità superiori alle condizioni normali di impiego (circa 50-60°C), le quali temperature però, dovranno prevedere nella fase di raffreddamento, una

serpentina all’interno dello stampo che permette il passaggio di un fluido che velocizzi il raffreddamento; l’impiego di tale temperatura nello stampo permetterà una maggior fluidità del materiale, perché questo, passando da una temperatura di circa 250°C all’interno della tramoggia, ad una temperatura delle pareti dello stampo di circa 80°C subirà una minor perdita di carico grazie al minor salto di temperatura, la quale permetterà una maggior velocità del materiale all’interno dello stampo, quindi tempi di iniezione più bassi.

Una considerazione importante per questo tipo di scelta, cioè la temperatura dello stampo più alta, e quindi un inserimento di una serpentina di raffreddamento, influisce direttamente sul costo dello stampo che può subire aumenti dell’ordine del 15-20% in più, per tale motivo ho preferito analizzare l’altro tipo di strada la quale per pezzi di limitate dimensioni, presenta la scelta economica migliore.

Importante anche da considerare, nella fase di simulazione, è la scelta di tipo di macchina;

questa può variare dal tipo di pressione di serraggio degli stampi, di fatti se si sceglie una macchina con elevate forza di chiusura (clamp force), dell’ordine dei 50.000E+03 tonne si possono ottenere gli stessi risultati che si avrebbero con uno stampo con all’interno la serpentina raffreddamento, perché si potrebbero ottenere dei bassissimi tempi di iniezione, con conseguente riduzione delle

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perdite di carico, che darebbero gli stessi risultati anche con salti minori di temperatura tra tramoggia e stampo. Ovviamente l’utilizzo di macchinari ad alti valori di serraggio prevede un costo di impiego macchina molto elevato, quindi nella produzione di componenti plastici si cerca sempre di trovare un compromesso ottimo tra costi e unità da produrre nei tempi prestabiliti dal committente;

per tali motivi sopra elencati ho scelto di considerare una macchina con caratteristiche generali il più diffuse possibili (pressioni di serraggio medie....),

in aggiunta, come definito precedentemente, di stampi senza la presenza di serpentine di raffreddamento.

Machine parameters :

Maximum machine clamp force = 7.0002E+03 tonne Maximum injection volume = 2.0000E+04 cm^3 Maximum injection pressure = 100.0000 MPa Maximum machine injection rate = 5.0000E+03 cm^3/s Machine hydraulic response time = 1.0000E-02 s

Una volta definita la mia, scelta passo a definire il tipo di iniezione come deve essere effettuata; di fatti analizzando il mio pezzo, che presenta una piccola variazione di spessore solo nei punti di serraggio delle viti:

variazione spessore

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Ho scelto di effettuare un riempimento con velocità in funzione del tempo costante fino al 99% del materiale, per poi fare avvenire la parte finale del riempimento, solo con l’aiuto della pressione di inerzia del materiale introdotto, proprio perché una riduzione di spessore del mio stampo avrebbe fatto aumentare notevolmente la pressione del materiale nel pezzo con conseguente possibilità di un apertura dello stampo per un non sufficiente serraggio; tali valori sono stati introdotti all’interno del programma di simulazione nella fase di ottimizzazione del processo.

Passando poi ai tempi di riempimento ho fatto alcune prove iterative, tenendo conto che il materiale, al contato con la parete dello stampo inizia la sua fase di raffreddamento, determinando una

riduzione della superficie di passaggio, con conseguente perdita di carico;

per tale motivi ho ottimizzato il riempimento dello stampo utilizzando un tempo di iniezione pari a 1,5 sec. sia per il carter anteriore che per il carter posteriore rispettivamente in stampi singoli. Tale valore mi da in output della simulazione un diagramma caratteristico dell’andamento delle pressioni all’interno dello stampo con gli step dei singoli momenti del materiale e delle sue caratteristiche nella fase di riempimento:

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Fig.17 – andamento pressione-tempo nella fase di riempimento carter “B”

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Fase successiva, è quella della determinazione del punto ottimo di iniezione; per tale studio bisogna tenere conto della geometria del pezzo, che come abbiamo detto prima, serve ad evitare il

sottosquadro durante l’estrazione dallo stampo, alla quale va aggiunta anche una analisi sul movimento del fluido nello stampo, il quale nel suo operato deve, preferibilmente, muoversi in maniera più simmetrica possibile, preferendo uno sviluppo iniziale in larghezza piuttosto che in lunghezza;

per tali motivi ho scelto di porre il punto di iniezione nel punto medio del lato maggiore, ottenendo così dei risultati buoni nell’omogeneità della temperatura che garantisce il raffreddamento ottimale e una pressione sufficiente a riempire l’impronta.

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Fig.20 – andamento temperatura carter “A”

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Fig.22 – andamento temperatura carter “B”

Importante valore finale da inserire come input nel programma è la pressione di iniezione massima che può avere il materiale, la quale non solo dipende dal tempo e dalla geometria del pezzo, ma tiene anche conto della comprimibilità del materiale e quindi della sua capacità di adattamento nell’impronta:

ABS tempo di iniezione 1,5 sec. temp. massa 240° C P. di iniezione 905 bar temp. stampo 55° C

Nello studio del secondo tipo di produzione invece, mi sono posto il problema di trovare l’ottimo di posizionamento dei due pezzi in parallelo:

osservando lo studio fatto precedentemente, ho analizzato il volume dei due pezzi, in particolare, la differenza che loro presentono, la quale serve a definire meglio il posizionamento del punto di

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iniezione; in prima analisi mi sono posto di determinare solamente la giusta posizione e le

condizioni di riempimento dei due pezzi, senza tenere conto di quelle che sono le differenze dei due volumi, le quali saranno analizzate successivamente nella fase di definizione dei canali di iniezione. Prendendo i due singoli pezzi ho definito dei parametri di iniezione simili, i quali mi hanno dato dei risultati ottimi in out put; nella fase di assemblaggio in un unico stampo, i due pezzi avranno le stesse caratteristiche di riempimento, e anche se il volume da riempire risulta maggiore, i valori non si scostano di molto dai precedenti: in maniera iterativa coma sopra ho determinato il tempo di iniezione dovuto alla pressione vincolante al tipo di materiale e ai valori di temperatura max all’interno della tramoggia, mantenendo sempre una temperatura dello stampo vicina ai valori precedenti:

ABS tempo di iniezione 2 sec.

temp. massa 240°C

P. di iniezione 905 bar temp. stampo 55° C

Per quanto riguarda il posizionamento, ho tenuto conto delle considerazioni di simmetrica fatte precedentemente, giungendo alla definizione dei punti di ottimo in posizione parallela come segue:

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Fig.24 – andamento temperatura “A”+ “B”

-pressione regolata

consiste nell’ alimentare attraverso la vena fluida, il calo del materiale dovuto al ritiro.

Tale alimentazione salvo casi specifici avviene a pressione più bassa di quella di iniezione. Da qui la necessità di effettuare una commutazione di pressione in corrispondenza di un valore

precedentemente imposto; uno dei principali metodi di commutazione usato dai costruttori è quello temporizzato, il quale effettua tramite un temporizzatore una pressione regolata che si evolve lungo tutta la fase di post iniezione, e quindi di raffreddamento, e può terminare sia a temperatura del pezzo minore di quella ambiente( circa 10°C), o a temperature stabilite in base alle esigenze che deve avere il pezzo all’uscita dagli stampi (inserimento di boccole, asportazioni particolari di carote).

Per il mio studio ho preferito bilanciare le due scelte di temperatura di uscita dal pezzo per favorire l’asportazione della carota pur non essendo presenti degli inserti aggiuntivi.

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Lo studio di questa fase si effettua analizzando una variabile importante, il ritiro volumetrico del pezzo, il quale è direttamente influenzato dal tipo di impacchettamento che ha il pezzo nella fase post iniezione.

Nella simulazione del pezzo si tiene conto del tipo di profilo di pressione che è stato imposto nell‘iniezione ( riempimento del 99% tramite velocità e 1% tramite pressione di inerzia), il quale da in out put informazioni del tempo necessario di raffreddamento fino a temperatura ambiente, il quale valore risulta necessario per definire la pressione regolata e il suo tempo di impiego;

i profili di pressione regolata temporizzata definiti sui manuali macchina indicano diverse strade da intraprendere le quali dipendono molto da casi specifici e dalle geometrie del materiale:

andamento pressione regolata standard

Fig.25 – andamenti standard pressione regolata

In maniera iterativa si determina quale delle tre configurazioni temporizzate vanno applicate al pezzo, tenendo sempre conto della variabile in out put da controllare che è l’impacchettamento volumetrico, il quale deve essere nel pezzo il più omogeneo possibile lungo le dimensioni rettilinee e continue, in modo da evitare che a raffreddamento avvenuto il pezzo tenda ad incurvarsi con notevoli problemi di accoppiamento con gli altri componenti dell’oggetto.

Per questo motivo ho effettuato su entrambi i pezzi un analisi della pressione regolata in modo da ottenere risultati accettabili allo scopo; per quanto riguarda il carter B non ho riscontrato particolari problemi grazie alla sua geometria semplice, la quale mi ha permesso in fase di accoppiamento in parallelo sullo stampo, di adottare i valori ottenuti dalla media tra i due studi dei carter presi

singolarmente, di infatti ho riscontrato, che in fase di pressione regolata, l’input dei dati per il carter singolo A, sono andati bene anche per la simulazione dei due componenti in parallelo.

I dati in out put ottimali, per non avere ritiro volumetrico disomogeneo, sono verificati sui disegni, che devono riscontrare una differenza di circa il 2% dei valori nelle varie zone (2%=dato riportato dal manuale del simulatore per avere un risultato ottimale).

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carter A

Fig.26 – pressione regolata carter “A” dati in input per la pressione regolata:

4 sec 50 MPa 0 sec 20 MPa 12 sec 20 MPa

0 sec 0 MPa 10 sec di raffreddamento

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Fig.27 – volumetric shrinkage (imacchettamento) carter “A”

carter B

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dati in input per la pressione regolata: 5 sec 16 MPa 0 sec 6 MPa 12 sec 6 MPa 0 sec 0 MPa 9 sec di raffreddamento

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assieme A+B

Fig.30 – pressione regolata “A”+”B” dati in input per la pressione regolata: 6 sec 30 MPa

0 sec 12 MPa 15 sec 12 MPa 0 sec 0 MPa 8 sec di raffreddamento

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-pressione di plastificazione

Si crea una contro pressione nel cilindro della tramoggia che accresce il potere di miscelamento del gruppo di plastificazione. pertanto tale fase non ha una influenza diretta sulla meccanica

dell’iniezione del materiale ma garantisce una uniformità termica per ottenere delle buone

caratteristiche meccaniche sul manufatto: tale fase può avvenire sia in fase di iniezione che di post pressione regolata, ma si caratterizza soprattutto per produzione di pezzi caricati o con presenza di fibre all’interno del termoplastico.

-scelta del tipo di iniezione

Questa fase del progetto è caratterizzata da elementi che dipendono dalle scelte estetiche del materiale e in particolare dal tipo di assemblaggio che hanno i componenti tra di loro; come detto precedentemente il punto di iniezione è stato posizionato proprio nella zona di accoppiamento dei due pezzi, in modo da rispettare certe esigenze estetiche, anche perché, il ritiro volumetrico che il materiale ha in quel punto, sarebbe impercettibile, e non andrebbe ad influenzare l’accoppiamento, oltre a facilitare un’asportazione della carota da parte dell’operatore in maniera rapida e efficace tramite trincetto.

Per il tipo di iniezione ho scelto quella a spatola perché la sua caratteristica principale è quella di permettere una distribuzione omogenea del fluido all’ingresso dell’impronta, mantenendo un ottimo carico di pressione, oltre a permettere facilmente l’asportazione all’uscita dalla macchina:

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Fig.32 – sistema di iniezione a spatola Le caratteristiche principali della carota sono: punto di iniezione (1= sprue)

canali di scorrimento (2= runner) uscita (3= gate)

Per definire le dimensioni di questi elementi della carota si tiene conto delle dimensioni del punto dove si vanno ad attaccare col materiale e si tiene conto che lo spessore di tale punto deve essere dell’ordine 2/3 volte minore del diametro del runner, il quale andrà a influenzare sia la dimensione dello sprue che del gate:

runner diametro 8 mm lunghezza 20 mm gate altezza max 3 mm

altezza minima 1 mm

larghezza 15 mm

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Fig.33 – dimensioni del gate (spatola)

sprue altezza (come da stampo) 80 mm

diametro superiore 3mm

diametro inferiore 8 mm

Lo sprue è caratterizzato da una geometria propria, la quale serve a garantire l’uscita dallo stampo, di fatti la geometria conica permette che il materiale diminuisca la sua aderenza alle pareti in fase di estrazione, ma per favorire ulteriormente tale uscita si pone al di sotto del ranner, in asse con lo sprue un piccolo cilindro svasato in sotto squadro, il quale in fase di apertura degli stampi, tratterrà lo sprue favorendogli l’uscita( in prossimità del cilindro in sotto squadro, verrà posto un estrattore, che spingerà il pezzo fuori, che pur essendo in sottosquadro, uscirà agevolmente perché ancora a temperature dell’ordine dei 20 gradi).

La definizione degli estrattori dipende dal tipo di estetica che si vuole ottenere dall’oggetto ed in particolare dalla forma; la geometria molto semplice favorisce la determinazione degli estrattori i quali vengono generalmente posti in maniera simmetrica rispetto all’asse del pezzo passante per il gate del canale di iniezione;

quindi sotto queste ipotesi il pezzo in fase di apertura degli stampi rimarrà con la faccia interna attaccato alla macchina e verrò successivamente rimosso tramite gli estrattori posti in prossimità di essa:

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Fig.34 – vista laterale sistema di iniezione con cilindro in sottosquadro

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Fig.35 – canale sistema di iniezione e punti di posizionamento estrattori carter “B”

produzione assiemeA+B

Per la parte di produzione caratterizzata dai due pezzi, entra in gioco il volume che essi hanno singolarmente, poiché in fase di iniezione la massa all’ interno dello stampo andrà a riempire prima la zona a volume inferiore, poi quella a volume maggiore, creando un eccessivo sbilanciamento della pressione all’interno della forma che si ripercuoterà sullo stampo, il quale, dalla parte della zona già riempita, tenderà ad aprirsi; tale fenomeno verrà automaticamente compensato dalla pressione di serraggio della macchina, la quale però non riesce a rispondere bene a questo brusco cambiamento di condizioni andando a causare sul pezzo una presenza di bave laterali e anche una leggera deformazione rispetto alle dimensioni originali.

Questo fenomeno quindi va evitato a monte, e per fare ciò si agisce su due valori della carota: dimensione diametro o dimensione lunghezza runner.

La prima scelta viene fatta aumentando il diametro del runner corrispondente al pezzo con volume maggiore, il quale favorirà il riempimento nei due pezzi in maniera omogenea,

mentre la seconda può essere effettuata cambiando il punto di iniezione, o spostando l’attacco dello sprue all’iniettore.

Ho preferito analizzare entrambe le strade perchè spesso nelle macchine per lo stampaggio si possono trovare delle forze di serraggio applicate lungo l’asse d’ iniezione, le quali preferiscono stampi simmetrici, ma allo stesso tempo esistono anche macchine che esercitano tale pressione in maniera uniforme sullo stampo in modo da permettere anche l’utilizzo di quest’ ultimo anche in maniera asimettrico rispetto all’asse.

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Fig. 36 - stampo asimmetrico rispetto all’asse dell’iniezione: soluzione con sprue spostato

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Fig.38 - stampo asimmetrico rispetto all’asse dell’iniezione: soluzione con diametro runner diversi:

Fig.39 – canali di iniezione carter A+B stampo simmetrico rispetto all’asse

Per la determinazione delle caratteristiche dei due tipi di iniezione, sprue asimmetrico e runner con diametri diversi, si può procedere in due modi:

per il primo caso si definisce un diametro standard del runner, ad esempio 8 mm, e si sposta l’asse dello sprue in maniera iterativa lungo la percorrenza del runner, e quindi tramite il programma si trovano i risultati desiderati, oppure si considerano i volumi da riempire e si aggiunge alla parte di

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componente con volume minore, l’equivalente in runner, quindi sia la dimensione del diametro necessario sia la lunghezza necessaria, ed alla fine si pone lo sprue in corrispondenza del gate per il pezzo a volume maggiore;

per il secondo caso si può sempre procedere in maniera iterativa definendo prima un diametro standard in prossimità della parte a volume maggiore e si determina tramite l’aiuto del programma il corrispettivo diametro di runner da associare alla parte con volume minore, oppure sempre considerando i volumi separati dei due pezzi si può determinare analiticamente i due diametri di runner che danno una divisione omogenea del volume di materiale dall’uscita dello sprue fino alla fine.

sistema di iniezione con canale asimmetrico

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Fig.41 – andamento temperatura carter”A”+”B” sistema asimmetrico

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Fig.42 - volumetric shrinkage sistema di iniezione asimmetrico

sistema di iniezione con canale simmetrico

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Fig.44 – andamento temperatura carter”A”+”B” sistema simmetrico

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Fig.46 - volumetric shrinkage sistema di iniezione simmetrico

produzione alternativa

Una fase importante è quella di definire meglio il tipo di produzione da adottare in base all’ iniezione scelta, in particolare quando ci troviamo a considerare un unico pezzo su di un unico stampo:

infatti considerando i due pezzi prodotti singolarmente vediamo che il canale della carota non è posizionato in asse rispetto agli stampi; questo è dovuto alle caratteristiche della geometria dei due pezzi che come spiegato prima necessitano di un posizionamento della spatola in maniera opportuna.

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Fig.47 – stampo carter “A”

Fig.48 – stampo carter “B”

A questo punto bisogna però definire alcune cose riguardanti i vari tipi di produzione:

all’interno della macchina si tende a posizionare il pezzo in maniera simmetrica rispetto all’asse dello stampo e all’asse dell’iniettore per evitare che la forza di serraggio agisca in maniera

asimmetrica. Per questo motivo i due pezzi distinti hanno bisogno di alcune modifiche soprattutto nello stampo: infatti potremmo scegliere due strade per mantenere lo stampo il più simmetrico

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possibile all’asse dell’iniettore, creando un’impronta posta in maniera asimmetrica rispetto al volume totale dello stampo, oppure mantenere la forma in maniera assiale e porre un canale caldo che corregga questa asimmetria tra gli assi della carota e dell’iniettore:

il canale caldo rappresenta un prolungamento dell’iniettore, è costituito da un cilindro di dimensioni circa 4 volte dell’ugello dell’iniettore in modo da mantenere invariata la temperatura del materiale fino all’inserimento nell’impronta.

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FIg.50 - sistema con canale caldo ( canale caldo colore giallo) carter “B”

queste due strade però presentano caratteristiche economiche molto differenti, per tale motivo ho effettuato una analisi su quelle che potrebbero essere i loro impieghi:

la realizzazione di un impianto con uno stampo con impronta asimmetrica risulta di gran lunga più economico dell’impianto a canale caldo, pur avendo una parte di materiale dello stampo inutilizzata, la quale potrebbe essere a sua volta occupata da una forma dello stesso tipo in modo da ritrovarci nuovamente nel caso di una produzione in parallelo di un singolo carter.

Quindi le scelte dei due impianti sono vincolate principalmente dal numero di pezzi che si vuole produrre: si sceglierà il primo impianto per pezzi dell’ordine dei 5000-10000 unità, ed il secondo impianto per pezzi dell’ordine delle 50000_100000 unità.

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In alternativa però allo studio fatto precedentemente, si può non considerare la produzione sopra specificata, ma mettere in parallelo su di un unico stampo una solo componente.

Fig.51 - sistema in parallelo carter “A”

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Fig.53 - sistema in parallelo carter “B”

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Per quanto riguarda la determinazione del punto di iniezione mi avvalgo dei ragionamenti fatti precedentemente nel caso dei due differenti pezzi in parallelo in unico stampo, e per la

determinazione della pressione di plastificazione necessaria per avere un pezzo omogeneo, considero come prima la media dei valori dei due singoli pezzi; in questo caso essendo nel medesimo stampo due pezzi uguali, considererò il valore nominale ottenuto dall’analisi singola.

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Fig.56 - volumetric shrinkage “A” in parallelo

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Fig.58 - volumetric shrinkage “B” in parallelo

Un’ importante considerazione da fare nella fase finale del processo è quella di analizzare l’intera superficie del pezzo all’uscita dalla macchina e a raffreddamento avvenuto:

Questa potrà presentare sulla sua superficie, delle zone di differente rugosità dovuta alla presenza di gas formatosi in fase di iniezione;

Tale fenomeno è dovuto ai punti di giunzione del materiale nel suo movimento all’interno

dell’impronta; un preventivo controllo può essere già fatto tramite il simulatore, il quale presenta tra le sue opzioni di out put, l’andamento delle linee di giunzione del materiale nella forma;

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carter A

Fig.59 - linee di giunzione del materiale carter “A”

carter B

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assieme A+B

Fig.61 - linee di giunzione del materiale carter “A”+”B”

ùQueste linee evidenziate tramite il modellatore, ci danno già una informazione esatta delle zone di accumulo gas, e quindi di quello che saranno i difetti superficiali sull’oggetto.

Per eliminare il problema si può agire direttamente sullo stampo, creando in prossimità delle zone evidenziate, delle scanalature di fuga verso l’esterno, le quali permetteranno il passaggio dei gas formati e non del materiale, poiché di dimensioni molto limitare(larghezza 0,1mm, lunghezza 20-30mm).

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Figura

Fig. 36 - stampo asimmetrico rispetto all’asse dell’iniezione: soluzione con sprue spostato

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