Progettazione dello stampaggio a iniezione: le 10 chiavi del successo, seconda parte

Michele Paloiano | 07 agosto 2019

Nella prima parte di questo articolo, Michael Paloian ha dettagliato cinque dei 10 principali parametri relativi alla progettazione che influiscono sulla qualità di una parte stampata a iniezione: Opzioni e conseguenze dei materiali; tolleranze critiche; segni di affondamento; aree sicure in acciaio; e posizione del cancello. Gli ultimi cinque parametri vengono esplorati qui.

6. Angoli di chiusura

La maggior parte dei lettori avrà familiarità con i termini "angolo di chiusura" e "bypass". Questi termini si riferiscono all'angolo minimo tra il nucleo e la cavità, che in genere crea un'apertura in una parte che altrimenti richiederebbe una slitta o una camma. Elementi quali fori circolari, chiusure a scatto o grandi aperture rettangolari possono solitamente essere modellati in pareti perpendicolari alla linea di disegno progettando elementi per un bypass nello stampo.

Questo telaio complesso è stato progettato con molte caratteristiche che avrebbero potuto richiedere più azioni laterali nello stampo, aumentando così i costi, la manutenzione e il tempo di ciclo. Tuttavia, la parte è stata stampata in un semplice stampo in due parti utilizzando bypass. Il concetto generale e le linee di giunzione proposte sono stati verificati con lo stampatore prima che il progetto fosse finalizzato per evitare importanti riprogettazioni.

Tutti gli stampatori desiderano il massimo angolo possibile tra il nucleo e la cavità, mentre i progettisti in genere non desiderano alcun angolo o un angolo minimo in queste caratteristiche. Nella maggior parte dei casi il compromesso è solitamente compreso tra un minimo di 3° e 5°. I vantaggi di discutere questi dettagli con uno stampatore o un produttore di utensili non possono essere enfatizzati abbastanza. Verranno risparmiate molte ore prima di perdere tempo nel dettagliare le caratteristiche della parte in CAD con lunghi alberi di caratteristiche difficili da modificare dopo che la parte è stata completamente dettagliata. Alcuni stampatori accetteranno un angolo minimo di 3°, mentre altri potrebbero richiedere un minimo compreso tra 8° e 10°. La longevità dell'utensile, la qualità dell'utensile, le specifiche dell'acciaio per stampi e i materiali stampati influenzeranno tutti questi dettagli.

7. Orientamento dell'angolo di sformo

Quando iniziamo a dettagliare un concetto e a trasformarlo in una parte stampata a iniezione di produzione, gli angoli di sformo devono essere aggiunti a tutte le superfici in linea di disegno. Nella maggior parte dei casi la bozza di orientamento è ovvia. Tuttavia, ci sono casi in cui lo sformo può essere orientato verso il nucleo o la cavità. Queste decisioni influiscono sulle linee di giunzione, sulla progettazione degli utensili, sugli accoppiamenti tra le parti e sui costi. Vi sono casi in cui la posizione della linea di giunzione potrebbe complicare inutilmente lo stampo e aumentare i costi delle attrezzature. L'esame di questi dettagli con uno stampatore durante il processo di sviluppo garantirà che il progetto sia stato ottimizzato per un costo minimo e prestazioni ottimali quando verrà trasferito allo stampatore per la produzione.

8. Texture e bozza

Progettisti e ingegneri esperti che hanno familiarità con lo stampaggio a iniezione sono ben consapevoli dell'effetto che la finitura superficiale ha sugli angoli di sformo. Le superfici lisce e lucide possono essere espulse dallo stampo molto più facilmente rispetto a una superficie ruvida o strutturata. Ci sono numerosi casi durante la lavorazione dei dettagli delle parti di produzione in cui i progettisti devono ridurre al minimo gli angoli di sformo o specificare le texture sulle superfici esterne. Ad esempio, i perni e le sporgenze centrali potrebbero richiedere uno sformo di ½° o meno per eliminare potenziali segni di avvallamento. I perni centrali con angolo di spoglia minimo devono essere lucidati per facilitare l'espulsione della parte. Lo stesso vale per le nervature o altre caratteristiche tipicamente interne ad una parte.

Le parti sono spesso progettate con caratteristiche che potrebbero essere create dal lato interno o cavità dello stampo. Questa apertura (evidenziata in blu) potrebbe essere realizzata da entrambi i lati della parte, influenzando la progettazione dell'utensile e possibilmente il costo. È consigliabile verificare caratteristiche come questa con lo stampatore per ottimizzare il pezzo per la produzione.

Sulle superfici esterne, texture specifiche vengono solitamente incise nell'acciaio fino a una certa profondità. A volte vengono specificate trame profonde per l'effetto desiderato. Generalmente, le superfici esterne dovrebbero includere 1° di sformo per ogni mil di profondità della struttura oltre ad un angolo di sformo iniziale di 1°. Anche se questa regola di base sembra semplice, ci sono casi in cui la struttura potrebbe dover sbiadire su superfici dove lo sformo non può soddisfare questi requisiti. Si consiglia di discutere questi requisiti con uno stampatore per garantire che i pezzi rispettino i requisiti estetici e funzionali del progetto.