Molto interessante!

Questa montagna di ghiaccio è molto pericolosa: i navigatori del passato ne sanno qualcosa…

Possiamo immaginare che solo il 10% di questo colosso di ghiaccio è emerso e perfettamente visibile: la parte restante è sotto il livello dell’acqua e presenta insidie e pericoli di ogni genere.

Allo stesso modo, il processo di pressofusione è descrivibile solo per una piccola percentuale di parametri: molte dinamiche del processo, purtroppo, devono essere ricavate a partire da pochissime variabili note.

Perché si tratta di un mondo di equilibri instabili?

Quali equilibri di processo si nascondono nella parte immersa dell’iceberg?

Come questi equilibri si influenzano tra loro?

In quale ordine devono essere stabilizzati?

Esistono equilibri in grado di far crollare pesantemente e improvvisamente l’iceberg senza avere possibilità alcuna di poter intervenire in maniera preventiva?

Possiamo affermare che nella parte immersa di questo colosso si nascondono due equilibri molto insidiosi: l’equilibrio chimico e l’equilibrio termico.

Possiamo anche affermare che l’equilibrio chimico si trova alla base della montagna e, naturalmente, si trova nella sua parte immersa.

Sopra questo equilibrio si appoggia l’equilibrio termico: sebbene siano presenti nell’impianto alcuni parametri in grado di modificarlo in maniera tangibile, esistono, tuttavia, alcune dinamiche di processo nascoste che lo possono influenzare pesantemente e, per questo motivo, possiamo senza dubbio affermare che si trovi nella parte immersa dell’iceberg.

Allora, cosa possiamo trovare nella parte emersa del colosso di ghiaccio, l’unico set di variabili potenzialmente misurabili (osservabili) e direttamente raggiungibili del processo di pressofusione?

Resta un equilibrio che determina l’idraulica di riempimento dello stampo sfruttando regole matematiche e scientifiche note già da tempo; possiamo definirlo senza dubbio con il suo vero nome: equilibrio idraulico.

Se la parte immersa dell’iceberg non è in equilibrio non vi sarà modo alcuno di stabilizzare le dinamiche idrauliche di riempimento dello stampo.

Come e dove possiamo intervenire per massimizzare l’equilibrio idraulico?

Possiamo immaginare solo alcuni esempi.

Proviamo a scoprire nel dettaglio quali errori e quali ingenuità progettuali di uno stampo possono mettere in crisi il gruppo iniezione di una macchina di pressofusione, anche di ultimissima generazione.

Stampo non accoppiabile alla macchina

Esiste una regola di buon senso che va applicata ogni volta che uno stampo deve essere progettato.

Dovresti porti una domanda semplice ma strategica.

A quale macchina deve essere accoppiato questo stampo?

Quale pistone di iniezione è montato su questa pressa?

Sembra una cosa banale ma non lo è affatto.

Ora ti spiego per quale ragione.

Molto spesso, chi progetta uno stampo si preoccupa solo di capire quale massa stampabile è in grado di sopportare la pressa in fonderia e, solo raramente, si domanda se l’area frontale della massa liquida è in grado di mettere in crisi la chiusura della pressa.

Purtroppo, questo è solo il punto di partenza.

Esistono anche altri interrogativi da porsi prima di iniziare a fresare lo stampo.

-Con quale velocità di seconda fase vanno riempite le impronte?

-Esiste un range di velocità ottimale per la pressa che ho in fonderia?

-Quale corsa risultante di seconda fase deve effettuare il pistone di iniezione?

-Non si tratta, eventualmente, di una corsa eccessiva per il gruppo iniezione della pressa?

-L’iniezione ha una risoluzione di regolazione della velocità e della corsa sufficiente per effettuare un profilo di iniezione che abbraccia perfettamente lo stampo?

-La forza di apertura che genera l’iniezione, è in grado di mettere in crisi la chiusura della macchina?

-Nel caso di uno stampo sbilanciato, quanto si riducono le prestazioni della chiusura se lo stampo non è perfettamente simmetrico rispetto alle colonne della macchina?

-Hai calcolato la temperatura ottimale alla quale lo stampo deve lavorare?

-Quale deve essere il punto di lavoro dell’accoppiamento macchina – pistone – stampo che garantisce la maggiore stabilità di processo?

Come vedi, sono molti gli aspetti da considerare a tavolino per non trovarsi con brutte sorprese in fonderia.

La parte immersa dell’iceberg è stabile o sta crollando da un momento all’altro compromettendo irrimediabilmente tutto ciò che hai fatto per regolare l’iniezione della pressa?

Attenzione: non voglio metterti in ansia o complicarti la vita, ma se vuoi evitare di rincorrere e risolvere problemi a cui non hai mai pensato, è meglio che ti poni alcune domande prima di mettere in produzione lo stampo che hai progettato.

Stampo sbilanciato

Ho introdotto al punto precedente il concetto di stampo sbilanciato.

In effetti, rappresenta la configurazione più difficile da riempire correttamente per il gruppo iniezione di una pressa.

Cos’è uno stampo sbilanciato?

Si tratta di un oggetto, magari a multi impronta, nel quale i vari attacchi di colata vengono raggiunti in istanti temporali differenti.

Questo rappresenta un grande ostacolo per l’ottimizzazione del profilo di iniezione della pressa.

Per quale ragione?

Perché il pistone di iniezione della macchina è in grado di gestire un solo profilo di iniezione e, quindi, di gestire un solo tempo di riempimento (che, nel caso della multi impronta, potremmo definire medio).

Ovviamente, in uno stampo sbilanciato, non hai a disposizione un solo tempo di riempimento ma un insieme di tempi di riempimento differenti tra loro.

Per questa ragione, in questa configurazione di stampo, la tecnica di gestione del profilo di riempimento ideale della pressa diventa difficilissima da trovare.

In effetti, prima di montare lo stampo in macchina, dovresti calcolarti a tavolino tutti i singoli tempi di riempimento per trovare, quindi, il profilo di iniezione “medio” che li soddisfa tutti.

Logico, ma come?

Dovresti capire in quale punto della curva di riempimento viene raggiunto il singolo attacco di colata e calcolare, di conseguenza il singolo tempo di riempimento.

Tecnica decisamente complessa!

Magari potresti effettuare brillantemente questo calcolo a tavolino e verificarlo, in un secondo momento in fonderia, cioè di fronte alla pressa, con le curve di iniezione.

Effettuando questo calcolo potresti, addirittura, capire che non esiste un profilo di iniezione ottimale in grado di soddisfare completamente la matrice di tempi di riempimento che hai dovuto calcolare a tavolino.

Oppure potresti scoprire che l’insieme delle velocità di attacco che hai ottenuto è completamente fuori dal range di regolazione della pressa.

Ecco che, in questo caso, si delinea una situazione veramente problematica da gestire.

Ti trovi di fronte ad una potenziale criticità di sistema, una situazione non prevedibile, che potrebbe portarti ad una produzione fuori controllo; attenzione: stiamo parlando solo del 10% dell’iceberg!

Quindi cosa potrebbe succedere, nel concreto?

Quali rischi potresti correre se non corri ai ripari?

Potrebbe succedere che, lavorando in condizioni critiche, potresti produrre scarti in alcuni lotti e pezzi conformi (ma al limite di accettazione) in altri casi.

Ecco che, un errore di progetto dello stampo apparentemente innocuo, potrebbe essere irrisolvibile e non compensabile da alcuna macchina, anche di ultimissima generazione.

Accoppiamento di tasselli

È molto frequente, per una questione di costi e per evitare di fare magazzino, dover produrre fusioni di differente natura inserendo tasselli di differenti componenti nel medesimo portastampo.

Per ottimizzare i costi va bene, ma ti pongo una domanda molto semplice.

Con quale criterio hai accoppiato i tasselli che producono pezzi sul medesimo portastampo?

Massa simile?

Tempo di riempimento simile?

Velocità di attacco simili?

Area stampabile simile?

Nessun criterio?

Quante volte capita di dover interrompere la produzione per dover cambiare un solo tassello dello stampo e ripartire con il ciclo automatico?

Non aspettarti una regolazione coerente della pressa!

Stampo privo di fagioli

Ecco un altro clamoroso errore di progettazione dello stampo.

Effettui il progetto di tutta la parte “nobile”, ossia quella che deve realizzare in conformità i pezzi da consegnare, magari curandola nei minimi dettagli, ed eviti di progettare i fagioli.

Perché in genere si procede in questo modo?

-Il fagiolo è una parte non recuperabile e deve essere scartata producendo un costo inutile da assorbire (se puoi evitare di metterlo…).

-Non sai esattamente dove si concentreranno le principali problematiche della fusione, che il fagiolo ti dovrebbe correggere in qualche modo, quindi prima provi lo stampo in macchina e, solo in un secondo momento, li realizzi in base ai problemi che pensi di dover risolvere.

-Non sai a priori quale massa devi associare a ciascun fagiolo e cerchi di intuirlo in fase di campionatura.

In realtà, molti procedono in questo modo.

Ma c’è un problema inaspettato!

Se aggiungi i fagioli in un secondo momento, rischi di squilibrare il progetto dello stampo che hai realizzato.

Quante volte capita, soprattutto nel campo della minuteria, che i fagioli assumano una massa simile o paragonabile a quella delle impronte?

Ma non finisce qui!

Potrebbe capitare che hai progettato uno stampo che sia in ottimo equilibrio per un determinato sistema macchina – pistone.

Magari questo stampo è privo di fagioli.

Ricorda una cosa importantissima: nel momento in cui aggiungi i fagioli alla tua stampata, aumenti l’area frontale del getto e, di conseguenza, anche la forza di apertura che lo stampo genera sulla ginocchiera della macchina.

Se sei già al limite con la chiusura durante la fase di progetto, rischi di mettere in crisi la ginocchiera della macchina aggiungendo di seguito i fagioli.

Ma non siamo ancora arrivati alla fine delle conseguenze.

Quanti progetisti, aggiungendo i fagioli dopo la campionatura, si sono posti un interrogativo?

Con quale area di attacco deve entrare il materiale nei fagioli?

Quasi mai, durante la campionatura, ci si ferma a fare questi calcoli, perché lo stampo deve andare in produzione il più presto possibile.

Poi arrivano le sorprese che ti fanno gettare nell’immondizia buona parte delle fusioni che hai prodotto!

Ecco, allora, una grande verità!

Quelle che ti ho elencato, potrebbero essere cause potenziali di uno scarto elevato dovuto ad un processo produttivo fuori controllo.

Ricorda che in fonderia non esistono certezze.

Monitorare e controllare tutti gli aspetti che potenzialmente potrebbero portare in deriva il processo è fondamentale.

Ma tutto ciò deve essere fatto a tavolino, non quando lo stampo è arrivato in fonderia.

In quel momento il disastro si è già compiuto!

Come puoi evitare questa pesante situazione?

Semplicemente con il buon senso e con le adeguate competenze tecniche.

…in alternativa esiste la formazione…

La formazione ad alto livello è fondamentale per far cambiar marcia alla tua fonderia: in questo momento è incentivata.

Ogni metodo formativo va analizzato in maniera molto approfondita.

Attenzione: l’iceberg sott’acqua è monitorato?

Come si stanno comportando gli equilibri sommersi?

Stai misurando la chimica dei tuoi forni per capire quali dinamiche si stanno innescando sotto il colosso di ghiaccio?

Sono tarate le sonde termiche dei forni?

Sono termoregolati i tuoi stampi?

Applica il principio della misurazione scientifica dei parametri di processo anche nella tua fonderia!

Applica anche tu un Metodo Certo per Abbattere gli Scarti nella fonderia, un metodo che molte aziende stanno già utilizzando con successo.

Impara a prevenire prima di curare!

Analizza a monte tutte le potenziali criticità dei tuoi stampi cercando di risolverle a tavolino, prima di iniziare a metterli in produzione.

In caso contrario, le conseguenze possono essere negative e molto pesanti.

Ecco cosa potrebbe capitare utilizzando metodi improvvisati in fonderia.

-Il tuo iceberg potrebbe essere fuori controllo.

-Potrebbe collassare in qualsiasi momento.

-Una potenziale non conformità potrebbe essere sempre dietro l’angolo.

-Le tue prove stampo potrebbero essere infinite e molto costose.

Ecco gli importanti risultati che otterrai nella tua fonderia se ti affidi al metodo di lavoro giusto.

-Potrai aumentare il tuo fatturato riducendo le ore di lavoro effettive di progettazione degli stampi.

-Ridurrai drasticamente i costi legati alle tue inefficienze.

-Abbatterai drasticamente gli scarti dovuti alle inefficienze degli stampi.

-Aumenterà il rendimento complessivo dei tuoi impianti.

-Risparmierai molte ore di lavoro per effettuare controlli in linea tardivi.

-Risparmierai una quantità cospicua di denaro per rincorrere e tamponare i tuoi problemi.

Finalmente potrai anche tu essere padrone indiscusso della tua tecnologia: tutti gli equilibri della tua fonderia saranno perfettamente sotto controllo.

Allora, vuoi scoprire anche tu come molte altre fonderie stanno brillantemente affrontando e risolvendo i loro problemi quotidiani di produzione con un metodo scientifico certo?

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Roberto Camerin

L’esperto del processo di pressofusione zama