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UN NUOVO METODO PER CONTROLLARE IL PROCESSO DI STAMPAGGIO

termoplastica è ritenuta dai più una tecnologia matura, ben consolidata, che permette diumerosi componenti ad alte prestazioni,con tolleranze strette e a basso costo. Da questo si difficilmente tale tecnica possa essere migliorata.

ne, tuttavia, nasce dalla ricerca del “miglioramento continuo”, sia esso del prodotto che del

ne, ad esempio, nello stampaggio ad iniezione dove oggi non ci si accontenta più di i parametri della pressa e controllarne gli stampati, ma si punta ad avere un quadro completoiò che avviene all’interno dello stampo (dove nasce e prende forma il pezzo in polimero).

odo per ottenere un pezzo “perfetto” (ossia conforme alle aspettative) è quello di conoscere aateriale con cui viene realizzato e il processo fisico che consente di produrre il pezzo in parte si possiede una buona conoscenza del polimero mediante analisi termochimica e

(grazie a strumenti come DSC, reometri, viscosimetri, ecc.), dall’altra il processo non èente analizzato in tutte le sue variabili: si tende, infatti,ad accontentarsi dei segnali forniti dal

della pressa, ritenendoli sufficienti e perfettamente descrittivi di ciò che sta avvenendo nella stampo (e quindi nel pezzo che si sta formando).

unto dobbiamo chiederci: i parametri forniti dalla pressa sono quelli che vengono realmente polimero? ilità, fino a poco tempo fa, di monitorare l’interno dello stampo ha generato la trasposizionermità del prodotto in termoplastico ai parametri della pompa idraulica della pressa o delleie del cilindro di plastificazione.

a che, in realtà, questi parametri sono “percezioni filtrate” fornite da una scatola chiusa(la cui escono i pezzi stampati ritenuti, erroneamente, controllati. atti, risultano costanti solo apparentemente e questo avviene perché si dispone di tolleranze

ente ampie e quindi di una finestra di stampabilità altrettanto ampia.

che la innovativa possibilità di stringere questa finestra, e quindi di governare le tolleranze inirettamente controllata, consente di garantire una costanza produttiva scientificamente

izzazione diretta della cavità stampo

per ottenere un controllo del processo più efficace ed efficiente è data dalla sensorizzazionea cavità stampo. dalla meccatronica le tecniche e gli strumenti di controllo e gestione dei segnali, si utilizzanosistemi di controllo per realizzare avanzati sistemi o impianti elettro-meccanici controllatimente.

le misure impiegate nel mondo della plastica e della sua trasformazione? sione interna dello stampo eratura di contatto ra della forza di estrazione di chiusura stampo

itoraggio in tempo reale del riempimento volumetrico cavità di stampaggio rmazione dello stampo

i sensori utilizzati? uttori di pressione ocoppie nsimetri ori di posizione

Trasduttori di pressione, termocoppie di cavità a rapida lettura e sensori di posizione sono strumenti cheraccolgono informazioni (segnali) e che descrivono, dettagliatamente, tutto il processo di iniezionetermoplastica. In questo modo, si possono così conoscere le reali pressioni che subiscono i polimeri durante la fase diiniezione e di compattamento, monitorare le oscillazioni termiche presenti nella camera di plastificazione(e all’interno dello stampo) e controllare inoltre i movimenti della vite di plastificazione (per riscontrareeventuali variazioni reologiche del polimero). Conoscere il processo consente così di agire efficacemente per ottimizzarlo e poter affrontarecostruttivamente i problemi che inficiano la conformità del prodotto. Vantaggi di un sistema sensorizzato I segnali sono le variazioni di qualsiasi grandezza fisica in funzione del tempo e possono essere digitalio analogici. Il segnale analogico varia in maniera continua nel tempo mentre quello digitale varia inmodo discreto. Per elaborare il segnale è necessario prima convertirlo in un segnale di tipo elettrico: in tal modo èpossibile inviare il segnale ad una scheda di acquisizione che trasforma il segnale in una tabella dinumeri binari, che poi l’utente convertirà in numeri decimali. Il trasduttore è un sensore che fornisce ai morsetti di uscita una differenza di potenziale proporzionalealla grandezza che si intende misurare. La misura della pressione della cavità stampo e i sistemi che usano la pressione di cavità per monitoraree controllare il processo di iniezione offrono importanti benefici tecnici ed economici come: riduzione degli scarti ottimizzazione del tempo ciclo accorciamento del tempo di set up riduzione del costo del personale minori costi energetici riduzione del materiale plastico protezione attiva dello stampo

I processi che avvengono nello stampo durante lo stampaggio ad iniezione sono decisivi per la qualitàdel prodotto finito. I tentativi di descrivere questi processi mediante i parametri macchina (come la pressione idraulica)sono falliti perché gli effetti di solidificazione e l’effetto della comprimibilità del fuso non possono essereregistrati da tali parametri. Solo la registrazione continua della pressione in cavità consente di raccogliere, in maniera dettagliata,tutte le informazioni del processo di iniezione, compressione e mantenimento. Da sola, la registrazione della pressione (curva di pressione) correla tutti i parametri significativi dellostampaggio, come il peso, la forma, la formazione di bave, i risucchi, le cavitazioni, il ritiro e ledeformazioni. La registrazione della pressione di cavità non solo consente di verificare la qualità dello stampato maanche di monitorare il mantenimento dei limiti di tolleranza e quindi di prevenire deviazioni del processoche possono condurre alla non conformità. Abbinando questo segnale con altri parametri di processo e della pressa, è possibile creare modelli checonsentono di controllare la qualità del processo e del prodotto (modelli statistici e/o reti neurali).

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