ANCHE LO STAMPAGGIO È OLISTICO

Ottimizzazione proteiforme e partnership per lo stampaggio a iniezione.

L’alimentazione elettrica dei movimenti delle presse e delle apparecchiature ausiliarie, accanto alle tecnologie sempre più capillari di monitoraggio e correzione dei parametri operativi, sono strategie efficaci nella riduzione dei consumi di risorse e nell’incremento della produttività. Nulla va perso: per esempio, nelle celle di produzione integrata gli ‘scarti’ di lavorazione sono reimmessi nel processo senza soluzione di continuità da robot che, più in generale, collegano in modo veloce e ripetibile le diverse fasi di lavorazione guadagnando decimi o secondi preziosi. La digitalizzazione resa accessibile da software, sensori e automazioni mira alla qualità totale, a zero scarti.

ELETTRICHE IN SVIZZERA

Nell’isola allestita in occasione di Swiss Plastics Expo 2023 (17-19 gennaio, Lucerna) Engel ha stampato a iniezione connettori per veicoli elettrici in PBT con una pressa e-mac 80 (con forza di chiusura da 80 tonnellate), usando uno stampo a quattro impronte. Il monitoraggio di temperatura, flusso e pressione dell’acqua del modulo e-flomo si interfaccia con il controllo di flusso iQ, che regola l’equilibrio termico nei circuiti singoli: la temperatura dello stampo resta costante, garantendo ripetibilità di processo e risparmiando energia fino al 40%.

iQ hold contribuisce alla riduzione degli scarti produttivi e dei tempi ciclo, calcolando la pressione di mantenimento più adatta per compensare il ritiro della materia plastica fusa quando la fase di iniezione è completata.

Interamente elettrica e con forza di chiusura di 80 tonnellate è la pressa PX 81-180 Medical di Krauss Maffei.

La gamma è dichiaratamente dedicata allo stampaggio di imballaggi farmaceutici: a Lucerna ha stampato punte per pipette del peso di 0,22 grammi con un’unità per produzioni in camera bianca di Classe ISO 5. Gli standard del settore affiancano le esigenze di un processo asettico (le parti mobili sono incapsulate, la verniciatura è antistatica) e di una produttività avanzata: la velocità di iniezione tocca i 450mm/s per garantire il riempimento preciso delle punte, l’azionamento rinforzato per la plastificazione contribuisce alla rapidità del tempo ciclo, che in questo allestimento si attesta su 7 secondi. Un espulsore completamente elettrico, a velocità più elevata, gestisce l’estrazione automatizzata dei pezzi stampati.
Un biocomposito di Fasal Wood, costituito da farina di legno e polipropilene riciclato post-industrial di Borealis, è stato trasformato in mattoncini giocattolo nella cella di produzione integrata EcoPower 110/350 di Wittmann.

La pressa a iniezione era equipaggiata con il robot W918 e con il granulatore S-Max 3. I pezzi sono stati estratti dallo stampo a 8 cavità dal robot, che rimuove anche la materozza inserendola nel granulatore ove è macinata e reinserita nel ciclo produttivo, evitando una nuova essiccazione. A supervisionare il processo c’è il sistema di controllo B8X: semplifica l’avvio, fornisce un backup riassuntivo dei dati dello stampo, dei parametri macchina e del programma del robot, sincronizzando tutti i movimenti.

LA QUALITÀ È ‘PIÙ REALE’ CON UN GEMELLO VIRTUALE
La ricerca dell’efficienza può forse conciliare gli argomenti spesso antitetici della quantità e della qualità. La gamma elettrica IntElect S di Sumitomo (SHI) Demag si amplia con presse a iniezione di taglia media, forze di chiusura comprese tra 220 e 450 t: il suo target sono le produzioni di componenti di precisione a pareti sottili con tempi ciclo in un range di 3-12 secondi e una velocità media di 350 mm/s. “Azionamenti robusti e gruppi di chiusura più corti – spiega Peter Glaudigau, product manager della serie IntElect – incrementano la velocità di iniezione, riducendo il tempo ciclo di circa un secondo rispetto ai modelli standard della serie. Inoltre, un risparmio stimabile intorno a 0,25/0,32 kW/h per kg è stato ottenuto migliorando il sistema di recupero dell’energia di frenata, che prolunga anche la vita utile di componenti elettrici e condensatori”.

Come i produttori concorrenti, Sumitomo si prepara a una digitalizzazione spinta e a uno stampaggio a zero difetti: ha siglato recentemente un accordo di collaborazione con CoreTech per l’integrazione tra la simulazione virtuale CAE e la realtà fisica delle presse a iniezione. Le macchine per stampaggio saranno replicate come modelli digitali gemelli nello spazio virtuale dei software di simulazione per l’iniezione di materia plastica Moldex 3D, per rendere le elaborazioni il più possibile realistiche: viceversa, i parametri di lavorazione ottimizzati dal CAE in uno specifico stampo, potranno essere trasferiti direttamente alle macchine come set-up iniziale per la prova di stampa. “Grazie a uno scambio dati bidirezionale, i nostri clienti potranno valutare le impostazioni più opportune con strumenti virtuali prima di effettuare una prova di stampa.
È un’opportunità per ridurre in misura significativa il time to market”, spiega Masaaki Konno, direttore vendite del dipartimento Engineering presso la divisione Plastics Machinery di Sumitomo Heavy Industries.

DALLA PARTE DELLE RESINE
Pressa, stampo, materiale: l’apporto del terzo co-protagonista di una produzione industriale, nelle vesti virtuali cucite sulle sue caratteristiche, si fa più concreto.
La tecnologia software di iMFLUX individua i parametri per stampare a iniezione materiali plastici a bassa pressione costante, in primis le materie prime seconde, incluse quelle ottenute interamente da riciclo post-consumo.

Un aiuto agli stampisti giunge da Polyplastics, che ha sviluppato uno strumento CAE per prevenire la formazione di vuoti nello stampaggio a iniezione del POM Duracon.

Sono presi in considerazione i valori variabili di temperatura e pressione durante la polimerizzazione della resina, così come la geometria del pezzo, le condizioni di stampaggio e gli effetti della posizione del gate. Il difetto più comune è la creazione di ‘tasche’ vicine alla zona centrale nei prodotti di un certo spessore. I parametri usati fino a ora, per esempio il ritiro del volume ricavato dalle analisi di flusso, sono poco precisi. La nuova tecnologia intreccia le analisi di flusso con quelle strutturali, che valutano le deformazioni da ritiro, il modulo elastico e la distribuzione della pressione durante la polimerizzazione, e permettono di localizzare la possibile formazione di vuoti nel manufatto in POM prima della costruzione dello stampo.
A.F.