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STAMPO DEL MESE IN CASO DI GIOCATTOLI • di Enzo Guaglione

trova la sorpresa.Le sorprese so-

no rappresentate quasi sempre da piccoli e ingegno-

si giocattoli di plastica, raramen-te di altri materiali (legno o lega metalli-ca). Lo studio per la progettazione della forma,dell’ingombro e della posizione dei pezzi da inserire nell’involucro (costitui-to da due calotte semi ovoidali unite da una cerniera) necessita di precisi calcoli di volumetria. Ebbene, a partire dal 15 di luglio 2011 questi contenitori di oggetti-ni, sorprese, per alimenti, uova di Pasqua

L’IDEA DI TROVARE PICCOLI GIOCATTOLI IN UN BARILOTTO A FORMA DI OVETTO È ORMAI

SFRUTTATA DA MOLTE INDUSTRIE DEL SETTORE

DOLCIARIO, MA FORSE NON TUTTI SANNO CHE QUESTI CONTENITORI SONO OGGI SOGGETTI A SEVERE NORME

DI SICUREZZA, CHE RICHIEDONO L’USO DI

CALCOLI PRECISI E CURA DEI DETTAGLI PROFUSI

NELLA IDEAZIONE

e quant’altro sono soggetti a nuove nor-mative di sicurezza.Ghilardi Stampi Srl di Cologno Monze-se (MI) ha recentemente messo a pun-to lo stampo di un contenitore rispettoso di tali normative, le quali impongono – tra l’altro - che le sue due metà unite dalla cerniera,non debbano separarsi, poiché potrebbero essere ingerite dal bambino.L’oggetto e le severe norme di sicurezzaLa condizione che il barilotto deve rimane intero dopo l’apertura comporta certe ca-ratteristiche del barilotto stesso. L’ogget-to deve rimanere unico, il bambino non

CONTENiTORi Di SORPRESEA NORMA Di LEGGE

Lo stampo di questo mese è destinato alla produzione di un ba-rilotto con cerniera, contenitore di sorprese da porre all’interno di un alimento (fi g. 1); al 99% si tratta di uova di cioccolato, un prodotto che tutti conosciamo molto bene. Dentro l’uovo di cioccolato è inse-

rita, per garantire l’igiene dell’alimento, una capsula di plastica all’interno della quale si

Fig. 1 - Barilotto con cerniera

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CARTA D’iDENTiTÀ DELLO STAMPO• Fabbricante Ghilardi Stampi Srl - Via Siviglia, 1/3 - 20093 Cologno Monzese (MI)Tel. 02 2546580, 02 254 4041 - www.ghilardistampi.com

• Materiali: tassello matrice - Stavax tmp 52/54 hrctassello estrazione - Stavax tmp 52/54 hrcmaschi - Stavax tmp 46/48 hrc + wcctassellino cerniera - Collex tmp 44/46 hrc+wcc

• Dimensioni: X 546-Y446-Z460.

• Impiego: Produzione barilotto con cerniera in Polipropilene copolimero

• Metodologie di progettazione: Cad 3D Cimatron

• Messa in produzione: con Cam Sum.

• Tecnologie di lavorazione: Fresatura su centro di lavoro DMG HSC 75 linearErosione a tuffo Charmilles roboform 21

• Produzione prevista: 9.000 pezzi all’ora.

deve assolutamente riuscire a romperlo altrimenti potrebbe ingerirlo. Dunque, il medesimo oggetto deve resistere ad una torsione di 0,34Nm (circa 2 giri) in un sen-so e nell’altro, seguita da una tensione a trazione di circa 90 N (Circa 10Kg)Infine, una volta aperto, la sua superficie non deve essere inferiore a determinate dimensioni, tali da non consentire l’inge-rimento da parte del bambino; addirittura bisogna evitare che il bambino stesso lo possa usare come una mascherina e ri-manere soffocato. Per soddisfare questo tipo di stress e di tensioni, è stato scelto

Fig. 3 - Tassello centrale con quattro dentini microscopici

Fig. 2 - Massima precisione per la realizzazione dei tre maschi

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STAMPO DEL MESE IN CASO DI GIOCATTOLI

come materiale del barilotto un polipropi-lene copolimero.Un intervento fondamentale in fase di pro-gettazione dell’oggetto è stata l’individua-zione del punto ideale di interruzione delle linee di prerottura. Il punto dove si interrompono, infatti, de-ve trovarsi dove le molecole del materiale

passano perpendicolarmente cosicché la forza necessaria a rompere il barilotto au-menti notevolmente. Questo accorgimento ha molto complica-to la progettazione sia del barilotto sia del-lo stampo, ed è stato necessario ricorrere alla simulazione di fl usso preventiva; que-sto prezioso strumento ha consentito di vedere il senso delle molecole e agire di conseguenza.

Lo stampoPur non essendo uno stampo particolar-mente tecnico, esso ha richiesto una pre-cisione veramente spinta, soprattutto per realizzare i tre maschi (fi g. 2) e un tassello centrale con quattro dentini di misura qua-si microscopica (fi g. 3), soggetti ad usura e a rottura. Nelle prove di stampaggio si è registrata la rottura di due dentini dopo cir-ca 400.000 colpi. Dovendo scegliere, si è deciso di “penalizzare” il tassellino perché più semplice da cambiare. Nello stampo, oltre ai centraggi tradizionali di produzio-ne esterni, ogni singola fi gura ha centrag-gi nei due sensi per garantire la massima precisione di accoppiamento fra le fi gure stesse. Le due piastre che portano le im-pronte (fi g. 4, piastra matrici) contengo-

no una sorta di vasca nella quale ci sono i vari tasselli; le viti non vengono stret-te inizialmente per consentire la chiusura dello stampo in modo tale che gli stessi tasselli si accoppino esattamente, quindi si riapre lo stampo per stringere defi niti-vamente le viti. Questo processo assicura il centraggio su ogni singola fi gura. La fab-bricazione dello stampo non ha compor-tato particolari problemi; la maggior parte delle fi gure sono state fatte per fresatu-ra a 5 assi e per elettroerosione. Qual-che diffi coltà è stata riscontrata nell’aggiu-staggio dei coni dei maschi, che non sono rotondi, ma di forma piuttosto irregolare (fi g. 5); ovviamente un aggiustaggio coni-co su una ghiera di estrazione di un pez-zo rotondo è più semplice che di un pez-zo ovoidale. Per quanto precise, anche le rettifi che a controllo numerico di fronte a questi profi li vengono messe a dura pro-va; va sottolineato che il cono di estrazio-ne del maschio è fatto di rettifi ca, mentre il cono della ghiera di estrazione (fi g. 8) è fatto di erosione a fi lo, quindi ci sono due computer che elaborano in maniera diver-sa l’approccio alla curva e al rettilineo suc-cessivo. Ciò nonostante, i tempi di aggiu-staggio sono stati abbastanza brevi.

Fig. 4 - Le due piastre che portano le impronte (fi g. 5) contengono una sorta di vasca con i vari tasselli

Fig. 5 - Qualche diffi coltà è stata riscontrata nell’aggiustaggio dei coni dei maschi, di forma ovoidale

Fig. 6 - Lo stampo resterà presso Ghilardi per almeno 6 mesi per produrre 22 milioni di barilotti

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ConclusioneDunque, non è soltanto lo stampo in sé che merita l’attenzione di questo articolo, ma tutto quello che ci sta a monte nonché tutti i problemi che lo stampo stesso ha ri-solto, al di là della solita tecnicità dell’attrez-zatura. Sono state pienamente soddisfat-te le esigenze del cliente, il quale chiedeva almeno 7 colpi al minuto mentre la pres-sa attualmente “viaggia” a circa 10 colpi al minuto. Oltre alla classica manutenzione ordinaria, lo stampo richiede la sostituzione del tassellino centrale, vero punto critico tra tutti i componenti figura,il quale presenta 4 puntine sporgenti molto piccole, che ogni 6 secondi vanno ad appoggiarsi contro la ma-trice (fig. 7) e quindi soggette ad inevitabi-le rottura anche se, ci segnala il costrutto-re, che fino ad ora se ne sono rotti soltanto due. Sono in corso sperimentazioni di ac-coppiamenti con materiali diversi, per ot-tenere una durata maggiore. ■

mento prezioso è stata la modellazione a cad 3D, specialmente perché lo stampi-sta – contrariamente alla prassi normale – ha dovuto studiare il prodotto; in que-sto caso il cliente ha commissionato sia l’oggetto sia lo stampo.Va detto che la forma era abbastanza ob-bligata, perché all’interno di un uovo di cioccolato di dimensioni ben stabilite do-veva starci un barilotto di facile chiusura con una sorpresa la più grande possibile. Ebbene, il barilotto ha superato tutte le prove meccaniche ed è stato certificato.Ghilardi Stampi attualmente provvede anche alla produzione , in quanto l’azien-da è interessata a testare e monitorare di persona il processo affidato allo stampo, che sta lavorando 24 ore al giorno. Sono informazioni davvero preziose per un’at-trezzeria! Lo stampo attualmente ha già fatto più di un milione di cicli producen-do circa 20 milioni di barilotti in poco me-no di 4 mesi.

Il porta stampo è in acciaio inossidabile co-sì come le figure, temprate a 48 Rockwell; per il tassello centrale si è deciso un livello di tempra più basso, al fine di renderlo più morbido; infatti, dovendo toccare tutte le volte contro la matrice, alla lunga doveva cedere, di conseguenza era meglio pena-lizzare un solo tassello, il meno oneroso.

La progettazioneIn fase di progettazione sono stati ottimiz-zati al massimo i raffreddamenti dei ma-schi e delle ghiere di estrazione; tanto per dare un idea, lo stampo contiene circa 240 tappi di chiusura o di deviazione e circa 120 metri di forature profonde. Il raffreddamento è complicato, perché le figure sono tenute da tasselli a gruppi di due, perciò entrare in ogni singolo tassello e “girare attorno” ad ogni figura non è fa-cile: un solo tassello di estrazione neces-sita di un metro di raffreddamento. Un’al-tra operazione che ha richiesto parecchio impegno è stato il calcolo degli spesso-ri, perché bisognava fare un pezzo che, una volta chiuso, avesse una certa consi-stenza, pur non dovendo superare un de-terminato peso, altrimenti sarebbe stato invendibile per il costo elevato. Uno stru- © RIPRODUZIONE RISERVATA

Fig. 7 - Lo stampo richiede la sostituzione una tantum del tassellino centrale (Fig. 3), che presenta 4 puntine sporgenti che ogni 6 secondi vanno ad appoggiarsi contro la matrice visibile in figura

Fig. 8 - Il cono della ghiera di

estrazione

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