CORSOstampaggio ad iniezione

per

Responsabili di produzione

perper

materiali termoplasticimateriali termoplasticiCorso di 2° livello

Anno 2012

CORSOstampaggio ad iniezione

per

Responsabili di produzione

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CORSO DI STAMPAGGIO AD INIEZIONE

PER RESPONSABILI DI PRODUZIONE

- materiali termoplastici -- da tenersi presso la sede Cliente -

(Anno 2012)

Esistono tre Corsi di stampaggio ad iniezione dei materiali termoplastici, che hanno in comune la medesi-ma impostazione scientifica che trova la sua massima espressione nei Corsi di 1° e 2° livello.

3° livello: Questo Corso teorico-pratico, rivolto a Responsabili di produzione, capi-turno, attrezzisti conalmeno qualche anno di esperienza di stampaggio, ha come obiettivo principale la formazionee l’addestramento all’ottimizzazione del programma stampo sulla pressa.Il Corso è disponibile in video-registrazione: 16 ore di lezioni, 15 DVD (vedi pp. 18-19).

2° livello: Questo Corso teorico-pratico, rivolto ai Responsabili di produzione e collaboratori, ha comeobiettivo la formazione e l’addestramento ai calcoli per la stesura di un programma stampo

ed ai calcoli per le modifiche da apportare allo stampo, usando le formule appropriate perdeterminare le cadute di pressione su ogni parte delle cavità stampo e sull’ugello.

1° livello: Questo Corso teorico-pratico, rivolto ai progettisti dello stampo, trasmette i principi fondamen-tali dello stampaggio e i criteri e le formule da usare per il dimensionamento di ogni parte

delle cavità stampo, in modo da consentire uno stampaggio ottimale.

Corso di 2° livello Il Corso di 2° livello, di tipo teorico-pratico, è rivolto a Responsabili di produzione. Il Corso completo puòavere una durata tra le 16 e le 20 ore, con orari giornalieri da concordare col Cliente. A questo corso pos-sono partecipare anche collaboratori del Responsabile di produzione.

Indice dei contenuti del Corso

1. Presentazione

Stesura programma stampo

2. Stampaggio, qualità e profitto3. Dati dello stampo4. Dati del materiale5. Scelta della pressa ottimale6. Parametri di plastificazione7. Tempo permanenza materiale nella vite8. Temperatura stampo9. Parametri d’iniezione10. TMP teorico ed economico11. Tempo di raffreddamento12. Tempi di ciclo13. Tabella programma calcolato

14. Ottimizzazione programma15. Analisi grafico di pressione16. Modifiche ai punti d’iniezione17. Modifiche ai canali di alimentazione18. Modifiche alla carota19. Modifiche alle camere calde20. Ugello macchina21. Trasferimento programma

Pressa e Produzione

22. Dati tecnici sulla pressa23. Verifiche sulla pressa24. Verifiche usura puntale e vite25. Verifica plastificazione volum. unitaria26. Analisi codici stampo e vite

Il Corso inizia con la presentazione dell’interazione dei 4 elementi dello stampaggio ad iniezione: stampo, materiale, pressa, programma stampo

con le proprietà estetiche, meccaniche e dimensionali pezzo e col profitto.

Questa visione interattiva dello stampaggio trova la sua più alta espressione scientifica nell’uso delle formule per il calcolo dei parametri del programma stampo,

partendo dalle Tabelle dati Pressa, Materiale e Stampo.

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STESURA PROGRAMMA STAMPO

2. Stampaggio, qualità e profitto

Dati e parametri che influenzano Qualità e ProfittoLe tre Tabelle Presse, Materiali, Stampi.

PRESSA

MATERIALE

STAMPO

PROGRAMMA STAMPO

Ritiro stampo

Tstampaggio

TMP

Profitto

Proprietàdimensionali

Proprietà

estetiche

Proprietà

meccaniche

Dimensionipunto d’iniezione

Dimensioni canalie carota

Spess. estr. pzo (A)

Dsol.

Dliq.

Rlong.

Rtrasv.

Psi/PiVmax rot. Vmax in.

PP1Tfuso TstpoVel in.

D vite

D ugelloL/D

Spessore chiusura

sezioni sottili (C)

Tabella presse

Questa Tabella,

contiene

i dati tecnici

delle presse

in produzione

Tabella materiali

Questa Tabella

contiene

i dati tecnici

del materiale.

Tabella stampi

Questa Tabella,

contiene

il numero minimo

dati stampo

indispensabile

per i calcoli.

Tipo vite

3. Dati dello stampo

Per calcolare i parametri del programma stampo, è indispensabile disporre di un numero minimo di daticaratteristici dello stampo. Come guida alla ricerca di questi dati, viene fornito un Diagramma logico, perpresse ad una o due iniezioni, col quale, seguendo il percorso logico del diagramma, si individuano, aduno ad uno, i dati da reperire.A titolo di esempio, forniamo un elenco tratto da questa ricerca:

1. Tipo figura;2. Ritiro unico (in altern.: Ritiro long. o Ritiro trasv.); 3. Volume cavità; 4. Volume sfrido; 5. Volume pezzo; 6. N° impronte; 7. Spessore pezzo; 8. Spessore estrazione pezzo;9. Spessore chiusura sez. sottili (solo per Cristallini);10. Sez. trasversale flusso A (in altern.: Sez. trasversale equiv.);11. N° flussi riempimento (in alternativa: non c'è con la Sez. trasversale equiv.);12. D punto in. circ. 1 (in altern.: B e H del p. in. rett. 1) (in altern.: D cam. calde usc.); 13. L punto in. circ. 1 (in altern.: L del p. in. rett. 1) (in altern.: L cam. calde usc.);14. N° punti in. circ. 1 (in altern.: N° dei p. in. rett. 1) (in altern.: N° cam. calde usc.);15. D canale circ. 1 (in altern.: D del canale rett. 1) (in altern.: D cam. calde ingr.); 16. L punto in. circ. 1 (in altern.: L del canale rett. 1) (in altern.: L cam. calde ingr.);17. N° canali circ. 1 (in altern.: N° canali rett. 1) (in altern.: N° cam. calde ingr.);18. D maggiore carota (in altern.: D cam. calde ingr.);19. D minore carota (in altern.: D cam. calde ingr.);20. Lunghezza carota (in altern.: L cam. calde ingr.);21. N° carote (in altern.: N° cam. calde ingr.);22. Apertura P.M. per estrazione pezzo; 23. Tratto d'accoppiamento semi-stampi; 24. Corsa minima distacco pezzo.

4. Dati del materiale

Oltre ai dati stampo, è indispensabile disporre anche dei dati del materiale ad esso associato, perché talidati determinano non solo certe scelte da fare sullo stampo, as es. il Ritiro, ma anche altri dati o parame-tri quali: il peso della stampata, la velocità rotazione vite, la velocità d’iniezione, la postpressione, il tempodi raffreddamento e il diametro ottimale della vite di plastificazione della pressa. I dati principali sono:

1. Densità solida e densità liquida;2. Ritiro longitudinale e trasversale;3. Temperatura di stampaggio e Temperatura di estrazione pezzo;4. PP1 minima e PP1 massima;5. Velocità massima periferica materiale;6. Velocità di cristallizzazione (per Semi-cristallini);7. Velocità di avanzamento del fronte della plastica in impronta;8. Tempo massimo di permanenza del materiale nella vite-cilindro.

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5

5. Scelta della pressa ottimale

Dato lo stampo e il materiale associato, si deve determinare la pressa ottimale per lo stampaggio. I criteri per tale scelta riguardano i parametri di plastificazione e quelli d’iniezione.

Si inizia con la determinazione del diametro della vite: dal peso della stampata e dalla Densità liquida delmateriale si calcola il Diametro ottimale della pressa :- Formula per il calcolo del diametro ottimale pressa con un materiale Amorfo;- Formula per il calcolo del diametro ottimale pressa con un materiale Semi-cristallino;

Si determinano poi i dati che caratterizzano la vite di plastificazione:- Formula per il calcolo della velocità max periferica vite;- Determinazione del Tipo di vite;- Determinazione della lunghezza minima vite.

Poi, si passa alla velocità massima d’iniezione della pressa con la:- Formula per il calcolo della massima portata d’iniezione per figure ST e SS.- Formula per il calcolo della massima portata d’iniezione per figure IR e EN.Con questi dati, il Responsabile di produzione è nelle migliori condizioni di fare la scelta della pressa.

6. Parametri di plastificazione

I parametri di plastificazione da determinare sono: Temperatura di stampaggio, Carica, Cuscino, Profilo ditemperature, Velocità rotazione vite, Contropressione, Risucchio post trafila.

Per la Temperatura di stampaggio si usano i criteri illustrati nel Corso di 3° livello, mentre per la verifi-ca pratica della temperatura del fuso verrà usata la:- Formula empirica per la determinazione della temperatura del fuso.

La Carica materiale viene calcolata con una formula che tien conto del peso stampata, diametro vite edella densità liquida del materiale. Inoltre, viene introdotto il concetto astratto di Carica massima (da nonconfondere con la Corsa massima della vite) e di Carica %, indispensabile per il calcolo del profilo di tem-peratura.Il valore di Quota stop materiale, sarà la somma della carica e di un Cuscino, che verrà associato ad ognipressa in base al tonnellaggio e ad eventuali problemi presenti sul cilindro, o vite.

Il profilo di temperatura, e cioè i valori di Set point delle zone termiche che seguono la prima zona dopol’ugello, viene determinato dal valore di Carica % e dal valore massimo di scarto di temperatura del mate-riale. Il gradino di temperatura tra una zona e quella adiacente viene calcolato con la:- Formula per il calcolo del gradino di temperatura tra due zone adiacenti.

La velocità periferica vite, si determina con la:- Formula per il calcolo della velocità massima periferica vite; mentre l’impostazione in valore % si calcola con la:- Formula per il calcolo della velocità % rotazione vite.Per la determinazione della velocità periferica vite, durante la fase di lavoro, il Responsabile di produzio-ne farà uso della formula pratica insegnata agli attrezzisti, nel Corso di 3° livello.

La Contropressione, si pone preventivamente a zero in attesa della fase di ottimizzazione in macchina.

Il Risucchio post-trafila, o decompressione, dipende sia dalla Carica che dalla Contropressione. Il suovalore si calcola come valore percentuale della carica moltiplicata per un Coefficiente di elasticità mate-riale, determinato in modo pratico dal responsabile di produzione.

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7. Tempo permanenza materiale nella vite

Poiché il tempo di permanenza del materiale nella vite aumenta al diminuire della carica, quando si lavo-rano materiali con un Tempo max. di permanenza molto brevi (ad es. SAN, ABS, PC), quando la carica èinferiore a 0,5 D e con tempi di ciclo oltre i 30 secondi, deve essere calcolato il Tempo di permanenza delmateriale nella vite-cilindro, per evitare il rischio della decomposizione del materiale.- Formula per il calcolo del Tempo di permanenza del materiale nel cilindro.Il tempo calcolato deve essere inferiore al Tempo max di permanenza del materiale nel cilindro, riportatonella Tabella materiale.Particolare attenzione va dedicata ai materiali SAN (3,5 min) e all'ABS (5 min).Qualora il tempo di permanenza superi il tempo massimo consentito dal materiale, la soluzione è quella discegliere una pressa con un diametro vite di plastificazione inferiore.

8. Temperatura stampo

La temperatura stampo è la temperatura della superficie metallica della figura quando si estrae il pezzodallo stampo. Il valore ottimale si ricava dai dati tecnici del materiale. Tenendo presente che il valore di temperatura dato dal fornitore si riferisce ad uno spessore pezzo di 4 mm,la formula utilizzata per ricavare la temperatura stampo consigliata, dovrà aumentare tale valore per ognimillimetro in meno dello spessore pezzo.In fase di ottimizzazione programma, la temperatura stampo andrà letta e riportata tra i dati ottimizzati delprogramma stampo.

9. Parametri d’iniezione

I parametri d'iniezione sono: Quota commutazione, Velocità iniezione, Pressione iniezione, Velocità inpostpressione, Postpressioni, Tempi di postpressione e TMP.

La quota di commutazione si calcola con una formula apposita che parte dalla Quota stop carica materia-le, conoscendo la Densità solida e Densità liquida del materiale.

Il calcolo della velocità massima d’iniezione in impronta, si differenzia tra i tipi di figura ST (standard) eSS (spessori sottili) rispetto a quelli IR (spessori irregolari) e EN (spessori enormi). Nel primo caso, conoscendo il N° di impronte e il N° dei flussi e determinata la Sezione trasversale, si usala formula per i casi a geometria figura regolare, giungendo alla portata massima del materiale.Per gli altri due tipi di figure, invece, si procede con il calcolo partendo dal volume da iniettare e proce-dendo a ritroso per la determinazione di una “Sezione trasversale equivalente”, che consente un criterio dicalcolo identico al precedente.La ricerca del profilo di velocità procede dal criterio di mantenere costante la velocità di avanzamento delfronte del materiale in impronta, ottenendo così le portate d’iniezione in corrispondenza alle varie sezionitrasversali. Le formule da usare sono pertanto quelle già usate, ma differenziate solo per il valore dellasezione trasversale.

Poichè il dimensionamento delle cavità stampo è riferito alla PP1 minima del materiale, come riferimentoper le cadute di pressione nei vari passaggi, l’impostazione della velocità d’iniezione inizierà partendo

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dalla metà del suo valore massimo calcolato, e si procederà aumentando il suo valore cercando di mante-nersi nell’intorno della PP1 massima del materiale.Per le postpressioni, si deve tener presente che ogni materiale ha un valore di PP1 minima e PP1 massima,e pertanto, in fase di mantenimento, si deve cercare di stampare all’interno di questi due limiti di pressio-ne, e cioè, stampare all’interno della “finestra di stampaggio”.

La pressione d’iniezione in riempimento, però, sale in base alle cadute di pressione che il materiale incon-tra su ugello, carota, canali e punto d’iniezione, per far procedere il materiale in figura.Per consentire al responsabile di produzione di evidenziare e segnalare eventuali problemi, che possononascere da dimensionamenti non corretti delle cavità stampo, il Corso prevede la trattazione dei seguentiargomenti:

- La curva di viscosità del materiale;

Qscm = 124 mm QTI = 28 mm Qc = 4 mm

Triemp. = 2 s TMP = 8 s

PP1max

PP1min

Pressione

Posizione

Vel. in. = 0,5 Qmax in.

Vel. in. = Qmax in.

PP1min

PP1max

Vel. in. = 0,5 Qmax

Commutazione

Pin. picco

35

30

26

A

B

T stampaggio

T stampo

s

°C

°C

Ca

du

ta d

i p

ressio

ne

1

2

3

RAPPRESENTAZIONE DELLA “FINESTRA DI STAMPAGGIO”

124

28

33

Ca

du

ta s

u U

g.

Ca

r. P

. in

.

Esempio della pagina del Vademecum che illustra la “finestra di stampaggio”.

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- Viscosità e Velocità di taglio: unità di misura;- Le Norme ISO sulla Velocità di taglio: passaggi con sezioni circolari e rettangolari;- La “Velocità di taglio calcolata”;- Formula per la determinazione della “Velocità di taglio calcolata” nei passaggi circolari;- Formula per la determinazione della “Velocità di taglio calcolata” nei passaggi rettangolari;- Il passaggio dalla “Velocità di taglio calcolata” alla Velocità di taglio della curva di viscosità;- Dalla portata materiale alla Viscosità apparente e reale;- La formula generale per la caduta di pressione;- La formula per calcolare la caduta di pressione nei passaggi circolari;- La formula per calcolare la caduta di pressione nei passaggi rettangolari;- Esempi di calcolo di caduta di pressione su punti d’iniezione circolari e rettangolari;- Formula per calcolare la portata nei passaggi circolari e rettangolari;- Formula per calcolare la viscosità nei passaggi circolari e rettangolari dei canali e ugello;- Criteri e formule per il calcolo della caduta di pressione sulla carota;- Esempi di calcolo di cadute di pressione su carota.

Lo scopo di calcolare le cadute di pressione, in riempimento, è quello di poter raggiungere il valore pres-sione di mantenimento, poco prima della commutazione, senza dover superare il valore di PP1 max nelltentativo di raggiungere la portata massima d’iniezione.Il Corso prevede l’uso e l’addestramento sui grafici sia per la verifica sulle pressioni d’iniezione sia perl’impostazione dei valori di postpressione identici a quelli raggiunti alla commutazione, nella fase di con-tinuo incremento della portata d’iniezione. Inoltre, l’analisi dei grafici serve per verificare che i Semi-cri-stallini siano mantenuti a “pressione costante” mentre gli Amorfi a “volume costante”, e cioè, che i Semi-cristallini abbiano un solo valore di postpressione, mentre gli Amorfi abbiano valori decrescenti, man manoche procede il mantenimento.Infine, l’uso dei grafici serve anche per verificare che i valori di postpressione impostati siano correttamen-te eseguiti dalla pressa.

10. TMP teorico ed economico

Il TMP, o Tempo di Mantenimento in Pressione, è la somma dei tempi delle postpressioni applicate.In fase di stesura del programma stampo, si deve valutare il TMP sia per i cristallini che per gli Amorfi. Tali tempi si calcolano con la:

- Formula per il calcolo del TMP teorico per materiali Amorfi;- Formula per il calcolo del TMP teorico per materiali Semi-cristallini.

La prima formula è empirica e parte da un tempo di riempimento, corrispondente alla metà della portatamassima calcolata, che viene moltiplicato per lo spessore pezzo.La seconda formula, invece, è scientifica e moltiplica la velocità di cristallizzazione del materiale per lospessore del pezzo.Si deve tener presente che tali TMP sono teorici, pertanto, nella stesura del programma stampo, si puòvalutare un TMP inferiore, e, in seguito, in fase di ottimizzazione programma sulla pressa, ricercare il valo-re del TMP economico che deve, però, avere l’approvazione della Qualità. Tale TMP viene ottimizzato, sperimentalmente, con prove di peso sulla stampata, per verificare l'inciden-za di eventuali secondi di TMP che non apportano significativi risultati di peso stampata, oppure per eli-minare quei secondi di mantenimento che aumentano il peso standard della stampata, già approvato erichiesto dalla Qualità.In fase di ottimizzazione, comunque, il responsabile di produzione deve richiedere la prova di peso dellastampata completa fino al massimo valore di TMP, per verificare i livelli di qualità raggiungibili.

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11. Tempo di raffreddamento

Il Tempo di raffreddamento reale inizia al raggiungimento della Quota commutazione (propriamenteimpostata) e termina al raggiungimento della Temperatura di estrazione del pezzo.Generalmente, però, il Tempo di raffreddamento, come parametro macchina, viene impostato partendodalla fine iniezione e termina con l’ordine di apertura stampo, pertanto, il suo valore si ottiene come diffe-renza tra il Tempo di raffreddamento reale e il TMP impostato.Il Tempo di raffreddamento reale esiste per Amorfi e per Semi-cristallini e tale tempo si calcola con la:- Formula per il calcolo del tempo di raffreddamento reale.Poichè le Temperature di estrazione pezzo dei materiali Semi-cristallini sono superiori a quelle degliAmorfi, e, inoltre, poiché il TMP dei materiali Semi-cristallini è generalmente più lungo di quello degliAmorfi, è nato il detto che “i Cristallini non hanno il tempo di raffreddamento”.Il tempo di raffreddamento va calcolato per tutti i materiali, in modo particolare quando lo spessore pezzosupera i 4 mm; infatti, poiché nella formula del tempo di raffreddamento, lo spessore appare al quadrato,si può comprendere come i tempi di raffreddamento possano assumere valori elevati.In questi casi, per non penalizzare il tempo totale di ciclo, e perché il calore residuo interno al pezzo nondeformi le sue superfici, si dovrà prendere in considerazione l’estrazione pezzo anticipata con un succes-sivo e immediato raffreddamento in acqua o altro liquido refrigerante.

12. Tempi di ciclo

Oltre ai tempi di Riempimento, Mantenimento e Raffreddamento, per completare i tempi parziali di cicloe pervenire al Tempo totale di ciclo, rimangono ancora i seguenti tempi: Tempo chiusura/apertura, Tempoavanti slitta, Tempo di carica materiale, Tempo di interciclo o di evacuazione stampata.

I Tempi Chiusura/apertura si calcolano come un unico tempo e il dato di riferimento della macchina è ilTempo di ciclo a vuoto, cioè il tempo che la pressa impiega, da apertura massima, a chiudere, applicare laforza di chiusura e aprire, tornando ad apertura massima.La formula empirica usata consente di calcolare i due tempi partendo da una qualsiasi quota apertura.

Il Tempo avanti slitta è compreso tra la chiusura stampo e inizio iniezione. Tale tempo esiste anche conmodalità slitta accostata, poichè è costituito dalla somma dei tempi di comando.

Il Tempo carica materiale compreso tra inizio rotazione vite e il raggiungimento della Quota stop caricamateriale, è calcolato con una formula che prende in considerazione il volume da plastificare, il valore diplastificazione volumetrica unitaria, la velocità periferica vite e la velocità espressa in giri al minuto.

Il Tempo di Interciclo è il tempo per il quale la pressa rimane completamente aperta per l’evacuazionedella stampata. Questo può essere un tempo unico oppure composto da più tempi, come in elenco:

1. T. caduta libera (un solo tempo uguale a 0);2. T. Robot (un solo tempo);3. T. spazzole (un solo tempo);4. T. av./ind. ECI - 1 colpo (può essere anche un tempo composto);5. T. av./ind. ECI - 2 colpi (può essere anche un tempo composto);6. T. av./ind. ECI - 3 colpi (può essere anche un tempo composto);7. T. Radiali idrauliche e pneumatiche (tempo composto);8. T. svitamento + T. avvitamento (tempo composto).

Il Tempo totale di ciclo è la somma dei tempi sequenziali e deve corrispondere all’intervallo di tempo esi-stente tra due ordini di chiusura pressa successivi.

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s

v, sp

1. Curva con forma ottimale

2. Pressione iniziale molto alta

3. Picco di pressione iniziale

4. Rampa ripida al punto iniezione

5. Irregolarità sulla press. iniezione

6. Pressione iniezione oltre la PP1

7. Picco alla commutazione

8. Caduta di press. dopo commutazione

9. Aumento press. dopo commutazione

10. Postpressione molto elevata

11. Postpress. sotto valore minimo

12. Pressioni diverse da impostazioni

13. ......................................................

14. ......................................................

15. ......................................................

Parametri di plastificazione

TU TA TB TC TD TE Qscm Cusc. Carica Vel. r.% Cp Ris.

Temperatura stampo Tempo carica Cp=0 - Velocità rot. vite max

Parametri d’iniezione

Qcomm. Vel. 1 Vel. 2 Vel. 3 Vel. 4 Pr. in. Vel. pp PP1 PP2 PP3 PP4 PP5

TMP TPP1 TPP2 TPP3 TPP4 TPP5

TMP teorico TMP econom. TMP ch. sez. sott.

Forza di chiusura ottimizzata

Tempi di ciclo

Tchius. Tav. sl. Triemp. Tmant. Tiniez. Trit.car. Tcarica Traffr. Tapert. Tinterc. T. totale ciclo

13. Tabella programma calcolato

La Tabella dati programma calcolato serve per trasmettere all'operatore, in forma sintetica, i parametrimacchina e per ricevere l’insieme dei dati ottimizzati sulla pressa.La Tabella riporta i campi dei dati calcolati (a sfondo bianco) e quelli ottimizzati (a sfondo opaco) insie-me ai campi per riportare i dati delle operazioni che l’attrezzista deve effettuare.

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14. Ottimizzazione programma

Inserito il programma calcolato in macchina, l'attrezzista, facendo uso del Manuale “Ottimizzazione pro-

gramma”, eseguirà l'ottimizzazione dei parametri, seguendo, passo per passo, la successione indicata. In questa fase, l’attrezzista eseguirà, inoltre, le seguenti operazioni:

- Tempo di carica a Cp=0 e a Velocità massima rotazione vite;- Ottimizzazione della Forza di chiusura;- Lettura della temperatura stampo a fine ottimizzazione;- Ricerca del TMP economico;- Ricerca dell’eventuale spessore chiusura sezioni sottili (Cristallini);- Schizzo del grafico di pressione con i commenti del Manuale.

Terminata la fase di ottimizzazione, l'operatore, riporterà, sul Modulo programma calcolato, i valori otti-mizzati, diversi da quelli calcolati e lo consegnerà al Responsabile di produzione, insieme ai dati delleprove effettuate.

15. Analisi grafico di pressione

Il Responsabile di produzione analizzerà il grafico di pressione per individuare eventuali modifiche daapportare allo stampo. Dal grafico, infatti, si possono evidenziare le cadute di pressione sui punti d’inie-zione, sui canali, sulla carota e sull’ugello. Mentre l'ugello è di competenza del Responsabile di produzio-ne, gli altri passaggi materiale sono di competenza dell'Ufficio progettazione stampi.L’analisi del grafico di pressione, pertanto, è indispensabile alla fase successiva di calcolo delle eventualimodifiche da richiedere sullo stampo.

16. Modifiche ai punti d’iniezione

Con riferimento alla figura e al grafico della pagina seguente, il punto di partenza, per eventuali calcolisulla riduzione delle cadute di pressione e modifiche da richiedere sullo stampo, è quello di una curva dipressione che ha abbondantemente superato la PP1 massima del materiale, provocando una caduta di pres-sione, dopo la commutazione, per poter eliminare i difetti sul pezzo.Individuati la Quota commutazione corretta e la caduta di pressione generata dalla sua errata impostazio-ne, si procede ad analizzare le seguenti riduzioni:

- Riduzione della caduta di pressione al punto d’iniezione;

- Riduzione della caduta di pressione sui canali di alimentazione;- Riduzione della caduta di pressione sulla carota;- Riduzione della caduta di pressione sull’ugello pressa;

Caduta sul punto d’iniezione

Sul grafico di pressione, la caduta sul punto d'iniezione è indicata con un tratto rettilineo di una certa pen-denza, al quale segue il tratto curvilineo della caduta di pressione in impronta.Se la figura ha spessori sottili e lunghezza rilevante, anche la sua caduta di pressione verrebbe rappresen-tata con un tratto rettilineo, a pendenza generalmente diversa da quella del punto d'iniezione.Per poter rientrare nell'intervallo della finestra di stampaggio (PP1max - PPmin), sul grafico, si individuauna caduta di pressione “desiderata” per contribuire al rientro nella “finestra di stampaggio”.

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RMP 280D = 60Psi/Pi = 12Vmax rot. = 0,75 m/sQmax in. = 298 cm3/s

Materiale = PA66PP1min = 500 barPP1max = 700 barDs-DL% = 17

1 Punto iniez. circolareD = 1,6 mmL = 1,4 mm

Qscm = 243 mm QTI = 58 mm Qc = 46 mm

Triemp. = 4,5 s Tmant. = 7,5 s

Pp = 128 bar

PQ = 100 barQ

PP1 = 20 bar

PP1max = 60 bar

PP1min = 40 bar

PP1m = 50 bar

Quota commutazione calcolata = 90

PQ

- P

Pm

= 5

0 b

ar

RN = DpcN / Dpc = 25 / 75 = 0,33

DNL = Radice quarta (D4 / RN) = Radice quarta (19,86) = 2,11 mm

Per una caduta di pressione DpcN = 25 bar, i risultati estremi sono:

LO = 0,7 mm DNO = 1,77 mmL = 1,4 mm DNL = 2,11 mm

Dp

cN

Nu

ova

co

mm

uta

zio

ne

Dp

c =

75

ba

r

PQ

- P

Pm

= 5

0

Commutazione

DpcN = Dpc - (PQ - PPm) = 25 bar

Pressione

Posizione

DNO = Radice quarta ((D4 x LO) / (L x RN)) = 1,77 mm

10.8. MODIFICA DEL PUNTO D’INIEZIONE CIRCOLARE

Esempio della pagina del Vademecum che mostra il calcolo di modifica di un punto d’iniezione circolare.

Per calcolare le entità delle modifiche sulla larghezza (D o H) e lunghezza (L) del punto d’iniezione, si cal-cola il rapporto tra la caduta di pressione esistente e quella “desiderata”, e si determinano le dimensioni delpunto d’iniezione e relative modifiche allo stampo, con la:

- Formula ridotta per i punti d’iniezione circolari;- Formula ridotta per i punti d’iniezione rettangolari.

In base ai risultati ottenuti sulle dimensioni ottimali, il Responsabile di produzione potrà valutare, richie-dere e concordare con l’Ufficio Progetti dello stampo le modifiche più opportune da effettuare sui puntid’iniezione.

13

17. Modifiche ai canali di alimentazione

Per la rilevazione della riduzione della caduta sui canali, si deve sottolineare il fatto che la dimensionemodificabile non è certo la lunghezza, poiché legata alla distribuzione geometrica delle impronte sullostampo, ma solo il diametro (D) oppure l’altezza (H) se di sezione a forma rettangolare.Ricordando, però, che la sezione dei canali deve essere o circolare, oppure trapezia, circoscritta ad un cer-chio, nella ricerca delle modifiche da richiedere allo stampo si cercherà di avvicinarsi a queste forme otti-mali. Le formule da usare, quindi, saranno:

- Formula per i punti d’iniezione circolari;- Formula per i punti d’iniezione rettangolari.

La caduta di pressione relativa ai canali, sul grafico di pressione, la si individua nel tratto di incrementodella curva che precede l’inizio del tratto rettilineo del punto d’iniezione.Valutata la cadute di pressione “desiderata”, si calcola il rapporto tra la reale e la “desiderata” e con l’usodelle formule ridotte si calcola la sezione ottimale e le modifiche allo stampo.

18. Modifiche alla carota

La carota, posta tra ugello macchina e canali di alimentazione, è di forma conica, e questo crea una com-plicazione nel calcolo della caduta di pressione. Le dimensioni carota sono: D maggiore (Dmg), D mino-

re (Dmn), Lunghezza (L), dai cui deriva la conicità della carota, generalmente compresa tra 1° e 5°.Per la caduta di pressione, i punti critici della carota sono: il D minore che si accoppia con l’ugello, e lasua conicità, tanto più critica quanto minore è il suo valore.Attualmente, purtroppo, poiché sulle presse vi sono ugelli di diametri troppo stretti, lo stampista in gene-re si “accoppia” con tali ugelli e, pertanto, assegna al D minore carota valori di circa 0,5-1 mm superiori.Questo, però genera una doppia criticità che, spesso, porta a cadute di pressione inimmaginabili con con-seguenze disastrose sulla qualità del processo di stampaggio. La caduta di pressione sulla carota, quindi, va calcolata e per farlo, si deve trovare la “carota cilindrica

equivalente” avente come diametro il Dmn carota e come Lunghezza il prodotto del Dmn moltiplicatoper il Coefficiente angolare Kang, il cui valore si ricava da una Tabella in cui, a valori crescenti di coni-cità, si riportano a fianco, i valori corrispondenti del Coefficiente Kang. Le modifiche più efficaci sullacarota, agli effetti della caduta di pressione, sono quelle che riguardano il suo Dminore.

Lcar.

Carota

DuConicità car.Dmg car. Dmn car.

Foro ugello

Lu

= D

u

Tira-carota

Canale dialimentazione

impronta

Canale dialimentazione

impronta

Le dimensioni della carota

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19. Modifiche alle camere calde

In presenza di camere calde, generalmente, non sono presenti i punti d’iniezione, i canali e la carota, madall’ugello macchina si entra nelle camere calde che escono con un “punto d’iniezione” direttamente oindirettamente in figura. Nella rilevazione delle cadute relative ai tratti delle camere calde, sul grafico di pressione, si cercherà diseparare la caduta del punto d’iniezione (cioè il tratto di uscita della camera) dagli altri tratti.Poiché la sezione delle camere è sempre si forma circolare, la formula da usare sarà quella ridotta e relati-va ai passaggi circolari.

20. Ugello macchina

L’ugello montato sul cilindro di plastificazione non deve essere troppo stretto e neppure troppo lungo, per-ché le cadute di pressione che causerebbe al passaggio del materiale potrebbero diventare troppo elevate.Inoltre, il suo dimensionamento deve avere come riferimento la portata massima della pressa, pertanto,il Responsabile di produzione, a fronte di un valore massimo di caduta di pressione generata, con un mate-riale di viscosità intermedia dei materiali usati, calcolerà due diametri ugello: Dmin e Dmax che indiche-ranno i limiti delle dimensioni ugello da montare sulla pressa.Le formule da usare sono quelle del calcolo della caduta di pressione per passaggi circolari, e quindi carat-terizzati di un Diametro e da una Lunghezza. Poiché le cadute di pressione sono proporzionali alla lun-ghezza dell’ugello, si consigliano ugelli con lunghezza L = D o, al massimo L = 1,5 D.

A titolo di esempio, si riporta una Tabella con i risultati dei valori di Dmin e Dmax che provocano unacaduta di pressione all’intorno dei 50 bar specifici, usando un ugello con L = 1,5 D e lavorando materialia Viscosità media intorno ai 100 Pa.s.

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ParametroUn.di

mis.

Valoreottim.

P1

Rapportidiametri

vite

Rapportitra i datipresse

Valoreteor.P2

Valoreottim.

P2

Ver.prel.fatt.

Forza chiusura ton La forza non cambia.

Vel. rotaz. vite % D1/D2n1Mn2M

Carica materiale mm D21/D22

% Carica mater. %t D31/D32

Temperat. fuso °C La Temp. fuso non cambia.

Profilo temperat. °C Si ricava dalla nuova % Carica.

Contropressione barPsi/Pi1Psi/Pi2

Risucchio mm D21/D22

Vel iniez. max % D21/D22V1MV2M

Press. in. max barPsi/Pi1Psi/Pi2

Quota Commut. mm D21/D22

PP1 barPsi/Pi1Psi/Pi2

PP2 barPsi/Pi1Psi/Pi2

PP3 barPsi/Pi1Psi/Pi2

TMP s Il TMP non cambia.

Temper. stampo °C La Temp. stampo non cambia.

D1 = D1/D2 = n1M = Psi/Pi1 = V1M =

D2 =D21/D22 = n2M = Psi/Pi2 = V2M =

D31/D32 = n1M/n2M/ = Psi/Pi1/Psi/Pi2= V1M/V2M =

10.22. MODULO TRASFERIMENTO PROGRAMMA

Stampo ...........................................Pressa 1 ......................... Pressa 2 .........................

21. Trasferimento programma

Il programma stampo è individuato dall’insieme: stampo-materiale-pressa;Il trasferimento di un programma stampo da una pressa all’altra e i casi più comuni.I parametri macchina e i parametri specifici;I dati pressa che modificano i parametri del programma stampo;Formule e modulo di Trasferimento del programma da una pressa P1 ad un’altra P2.

Pagina del Vademecum che mostra il Modulo per il calcolo dei parametri del nuovo programma.

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PRESSA E PRODUZIONE

22. Dati tecnici sulla pressa

Per consentire un immediato reperimento dei dati indispensabili per la comprensione del processo di stam-paggio, è necessario che sulla pressa siano esposte le due tabelle: - la Tabella dati pressa che deve essere collocata sulla Consolle o in aree ad essa adiacenti, in modo che

l’attrezzista, con un colpo d’occhio, possa leggere il dato di cui ha bisogno.- la Tabella dati materiali, invece, che viene generalmente inserita in una busta di plastica e appesa

anch’essa in prossimità della consolle o resa disponibile in un luogo prossimo alla macchina.

D ...... [mm]

Sez. vite ....... [cm2] Tipo .......

L/D ...... [-]

Psi/Pi ....... [-]

Vmax rot. ....... [g/min] ....... [m/s]

Vmax in.: ....... [cm/s] ....... [cm3/s]

Pl.vol.un.: ....... [cm3/s]

Tc.avuoto: ....... [s]

Pressa N° .....

Forza chius: ..... [t]

Dsolida ...... [gr/cm3] Dliquida ...... [gr/cm3] Diff. % ....... [%]

TAmin ....... [°C] TAcons. ....... [°C] TAmax ....... [°C]

Tstpo min ....... [°C] Tstpo cons. ...... [°C] Tstpo max ....... [°C]

Tstr. pzo ....... [°C]

PP1min ....... [bar] PP1max ....... [bar]

Vmax periferica reale ....... [m/s]

Vmax avanz. del fronte ....... [cm/s]

Vcristallizzazione ....... [s/mm]

A (den. formula raffr.) ....... [-]

DATI PRESSA

Da esporre, ben visibili, sulla consolle o in sua prossimità.

DATI MATERIALE

La Tabella materiali Cliente, presente su ogni pressa,

deve contenere, per ogni materiale, i seguenti dati di stampaggio.

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23. Verifiche sulla pressa

Per garantire il costante e corretto funzionamento della pressa, ai fini di mantenere il livello di qualità eprofitto, le verifiche che il Responsabile di produzione deve effettuare sono:

- Verifica presenza e corretto funzionamento dei grafici d’iniezione;- Verifica del controllo delle pressioni;- Verifica del controllo delle velocità (portate);- Verifica della massima velocità rotazione vite;- Verifica delle termocoppie delle zone termiche del cilindro di plastificazione (specialmente la zona A);- Verifica... del diametro della vite.

24. Verifiche usura puntale e vite

L'anello montato sul puntale della vite, è appositamente fatto con un materiale più tenero rispetto le altreparti adiacenti. Poiché l'usura dell'anello, in fase d'iniezione, consente al materiale di ritornare nella vite,ciò provoca un aumento dello Stop carica materiale, che incrementa il valore e il tempo della Carica. È utile quindi misurare l’indice di usura dell’anello con una formula appropriata.Un accorgimento indispensabile è di fare attenzione alla Temperatura del fuso, perché una sua variazionealtera, in misura notevole, la Densità liquida del materiale, falsando il risultato dell’indice di usura.

25. Verifica plastificazione volum. unitaria

La plastificazione volumetrica unitaria è il volume di materiale che viene spinto in zona dosaggio ad ognisecondo di rotazione vite alla su amassima velocità di rotazione e con Contropressione zero.L’importanza di questo dato risiede nella rapidità di plastificazione, infatti, più elevata è la plastificazioneunitaria e più ridotto è il tempo di carica materiale.Man mano che l’usura della vite procede, tale valore diminuisce e il danno provocato si misura in ridottaqualità del fuso e soprattutto un prolungamento del tempo di carica e di una perdita di profitto.Da qui, la necessità di tenere sotto controllo la plastificazione volumetrica unitaria, usando una formulaapposita che determina il tempo di carica materiale che poi viene confrontato col valore iniziale che avevala vite quando era nuova.

26. Analisi codici stampo e vite

L’analisi dei codici stampo, in relazione alla vite ottimale e al miglior tipo di vite da usare, è uno studioche, partendo dal tipo di materiale e dal peso della stampata, risale al Diametro ottimale vite, al Tipo di viteda usare e alla Lunghezza vite minima, ai fini della qualità e del profitto.In base al tipo di materiale, usando le formule per la scelta della pressa ottimale, si determina il Diametroottimale, il Dmin e Dmax con cui lavorare lo stampo. In base a questo diametro, si può risalire al Tipo divite (R) da usare e, per certi materiali anche la lunghezza vite minima consigliata.Tale analisi porta ad una visione completa dei codici stampo col parco macchine evidenziando eventualicarenze in Diametri vite, Tipi vite oppure Lunghezze vite.

Supporti didattici

Durante il Corso, ad ogni partecipante vengono forniti i seguenti supporti didattici:

Stampaggio ad iniezione

1. “Vademecum”: manuale di 150 pagine a colori, formato A5, stampato da tipografia, che illustra tuttigli argomenti trattati durante il Corso di stampaggio ad iniezione di 3° livello, incluso il Trasferimentodi un programma stampo da una pressa all’altra.

Stesura programma stampo

2. Una documentazione completa sulla stesura di un programma stampo che, partendo dai dati stampo,materiale e pressa, guida il partecipante in una successione progressiva di formule e calcoli per effet-tuare scelte appropriate e per determinare ogni parametro del programma stampo.

Ottimizzazione programma

3. Manualetto “Ottimizzazione programma”, 32 pagine formato A5, che elenca e illustra tutte le opera-zioni di ottimizzazione, da eseguire su un programma calcolato, indicandone la sequenza.Il Manualetto riporta anche le operazioni da effettuare per il reperimento di dati importanti per ilResponsabile di produzione ed una casistica di configurazioni del grafico di pressione, per facilitare lacomprensione e la rilevazione degli eventuali problemi di stampaggio. Questa documentazione è fornita in filePDF per la stampa delle copie necessariepresso il Cliente.

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VIDEO REGISTRAZIONEdel

Corso di 3° livello

Questo Corsoè attualmente disponibile in video registrazione

con 14 ore di lezioni su 16 DVD.

Per informazioni rivolgersi a:

P.i. Luca Adessa

e-mail: info@corsidistampaggio.comTel. 377 5161732

Ing. Franco Adessa

e-mail: franco.etel@gmail.comTel. 030 25.33.99.5

Per visione “demo” del Video del Corso di 3° livellovisitare il sito:

www.corsidistampaggio.com

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Pagina del DVD n. 1 dell’Indice del Corso.

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Per informazioni sui Corsi

e per programmarne uno presso la sede Clienterivolgersi a:

Ing. Franco Adessa

e-mail: franco.etel@gmail.comTel. 030 25.33.99.5

Richiesta di un Corso

Per concordare contenuti e modalità di un Corso e ricevere un eventuale preventivo, contattare l’Ing.Franco Adessa. Per avere una presentazione completa sui tipi di Corso di stampaggio ad iniezione permateriali termoplastici disponibili, fare richiesta all’Ing. Franco Adessa oppure visitare il sito:www.corsidistampaggio.com.

Costi unitari per un Corso teorico-pratico

presso la sede Cliente

Costo orario della docenza : Euro 90Costo orario viaggio : Euro 50Rimborso chilometrico : Euro 0,45/KmSpese vitto e alloggio/giornata : Euro 110Costo Manuale “Vademecum” : Euro 50/cad

Pagamenti: 30 gg. d.f.

Documenti per la richiesta di finanziamenti

per Corsi di formazione

Se il Cliente si rivolgesse ad Enti finanziatori di Corsi di formazione, per l’approntamento della documen-tazione necessaria, siamo in grado di fornire:

- il “Curriculum vitae” del Docente;- il programma del Corso, previamente concordato;- i documenti necessari per dimostrare la professionalità dei supporti didattici forniti durante i Corsi.

Ing. Franco AdessaNave (BS), 29 febbraio 2012