Progettazione dello stampo: la pressione nella cavità come indicatore della qualità del prodotto

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La misurazione della pressione nella cavità è considerata un metodo efficace per ottimizzare il processo di stampaggio a iniezione. Christian Streili, Field Service Development Manager presso Kistler, spiega come i dati ottenuti possono essere interpretati correttamente e come gli esperti possono ottimizzare i processi di stampaggio a iniezione.

Signor Streili, quali ritiene siano le sfide più grandi nel processo di stampaggio a iniezione?

Streili: Penso che la sfida più grande sia la complessità del processo. Molti fattori influenzano la qualità del prodotto finito: la dimensione del pezzo stampato, il materiale, la temperatura dell'ambiente di lavoro e la temperatura della plastica. Inoltre, i processi di stampaggio con multicomponenti o inserti funzionano diversamente rispetto a quelli senza perché, come nel primo caso, vengono utilizzati più materiali. Molti stampatori ad iniezione sottovalutano l'influenza di questi fattori o non sono consapevoli di quanto cambiamenti apparentemente piccoli nel processo incidano sulla qualità dei singoli pezzi. Il passaggio a un nuovo fornitore di materiale, ad esempio, può avere un impatto decisivo sulla qualità del prodotto, anche se la composizione della plastica è esattamente la stessa sulla carta.

In che modo la misurazione della pressione nella cavità può superare queste sfide?

Streili: La pressione nella cavità gioca un ruolo cruciale durante il processo di stampaggio a iniezione. Riflette l'intero processo nel pezzo stampato, ci fornisce informazioni sulle condizioni di produzione ed è quindi un indicatore della qualità del prodotto. Le specifiche proprietà rilevanti per la qualità del singolo pezzo, come la precisione dimensionale, la qualità della superficie, il peso o la deformazione, consentono addirittura di trarre conclusioni sulle condizioni durante le singole fasi del processo. La pressione nella cavità corrisponde quindi a un'impronta digitale specifica della qualità del prodotto e aiuta a fare affermazioni precise sui parametri di processo ottimali. Inoltre, misurando la pressione nella cavità, i produttori possono identificare le parti difettose ancor prima di rimuoverle dallo stampo.

Come funziona questo controllo di qualità?

Streili: I dati di misurazione rilevati dai sensori vengono trasmessi al sistema di monitoraggio del processo, che li valuta e visualizza il risultato sotto forma di grafico. Per selezionare le parti NOK, è necessario definire una cosiddetta casella di valutazione. Se la curva che rappresenta la pressione in cavità è all'interno di questa casella, il pezzo prodotto è perfetto. Se è all'esterno, indica una parte difettosa. È quindi particolarmente importante determinare correttamente i limiti di questa casella di valutazione. Se sono troppo piccoli si creano pseudo-rottami. Se sono troppo grandi, ciò ha un impatto negativo sulla qualità del prodotto.

Come supportate i vostri clienti nello sfruttamento del potenziale della misurazione della pressione in cavità?

Streili: Offriamo ai nostri clienti numerosi servizi. Innanzitutto abbiamo la possibilità di fornire loro una simulazione del processo ancor prima della costruzione dello stampo ad iniezione. Sulla base dei risultati della simulazione possiamo determinare di quanti sensori hanno bisogno i produttori, dove dovrebbero essere posizionati in modo ottimale e quale tipo di sensore è più adatto al rispettivo processo. Ci consente inoltre di identificare tempestivamente potenziali difetti e punti deboli nel processo di stampaggio a iniezione.

Produrre pezzi perfetti stampati a iniezione con il minor numero possibile di scarti non è un compito facile. Forme e materiali diversi richiedono approcci diversi. Allo stesso tempo, molti fattori esterni influenzano il processo. È qui che entrano in gioco i minuscoli sensori piezoelettrici: aiutano gli stampatori a iniezione a trovare e mantenere i processi ottimali per ogni stampo, indipendentemente dai materiali utilizzati. I sensori misurano e analizzano la pressione nella cavità durante il processo di stampaggio a iniezione. Questi valori misurati consentono di monitorare la produzione, di mantenere stabile il sistema di canali caldi durante il processo in corso e di eliminare automaticamente i pezzi difettosi.

È qui che le cose si complicano, poiché l'installazione dei sensori e la successiva interpretazione dei risultati di misurazione sono impegnative. Per poter utilizzare in modo ottimale sia l'hardware che i dati, è necessaria una grande conoscenza specialistica nei settori dello stampaggio a iniezione e della metrologia. Kistler supporta quindi i produttori con offerte di servizi individuali per sfruttare tutto il potenziale delle apparecchiature piezoelettriche.