Oggi ho deciso di farti un grande regalo.

Solo per te, che stai seguendo assiduamente i miei articoli, finalmente voglio svelare alcuni segreti che mi stanno aiutando a fare la differenza nella regolazione di una pressa.

Quasi sicuramente, conoscerai alcune delle cose che ti sto per rivelare, ma sono certo che molte altre non le immagini nemmeno.

Dubito anche che qualcuno abbia potuto raccontartele o anche solo accennartele in maniera approssimativa, perché si tratta del frutto dell’analisi scientifica del processo.

In effetti, sto per raccontarti verità importanti, visto che è molto difficile trovare documentazione tecnica che possa chiarire quali sono i principali collegamenti (causa – effetto) tra la regolazione errata di una pressa e il corrispondente problema rilevato sulla fusione.

Quali sono i clamorosi e più comuni errori di programmazione delle macchine di pressofusione?

Cosa significa, nel concreto, questa affermazione se la trasportiamo nella tua fonderia?

Perché questi errori di programmazione sono da ritenersi clamorosi e sono assolutamente da evitare?

Oramai giunti alle porte del 2024, nel pieno della rivoluzione legata al piano Industria 4.0, dobbiamo renderci conto che molto spesso tali errori sono il frutto della mancata conoscenza approfondita degli impianti di pressofusione.

Proviamo, allora, a mettere un po’ di ordine nella nostra mente, cercando di capire quanto è autodistruttivo regolare le macchine di pressofusione con metodi improvvisati (sto parlando dei 5 sensi ovviamente) assolutamente inutili, volti alla conoscenza superficiale di qualche parametro che, dal punto di vista della qualità delle fusioni, non può dare alcun vantaggio.

Quota di intervento della seconda fase dell’iniezione

Si tratta di un parametro strategico per la qualità delle tue fusioni.

Considera che una quota di intervento della seconda fase errata non incide solo sulla compattezza della fusione, ma può influenzarne pesantemente anche la qualità superficiale, soprattutto nei casi in cui sei costretto ad eseguire finiture a temperature superiori a 70 – 80°C.

Ciò è dovuto al fatto che la presenza di aria o di eventuali porosità nella fusione tende a far esplodere o espandere bolle sulla superficie del pezzo, portando a pesanti non conformità di prodotto.

Per pezzi strettamente tecnici, le proprietà meccaniche potrebbero anche subire pesati ridimensionamenti.

Ti riporto un esempio che proviene direttamente da una prova che ho eseguito da un mio cliente.

Stampando una fusione con una macchina da 175 tonnellate e con una corsa massima del pistone di iniezione di circa 200mm, modificando la quota di intervento della seconda fase di soli 4mm, alcuni punti della stampata hanno incrementato la loro massa di un valore pari al 3,5%: una enormità!

Come si inserisce la quota di intervento corretta della seconda fase nelle macchine di pressofusione?

Naturalmente analizzando ed esaminando in maniera chirurgica le curve di iniezione della pressa: partendo dalla quota (del pistone) che garantisce il riempimento dello stampo, sottraendo la corsa di riempimento di pezzi e fagioli e la dinamica di accelerazione della pressa si ottiene la quota di start della seconda fase ottimale (attenzione: non esistono due presse uguali, anche se gemelle e acquistate nel medesimo periodo).

Velocità di seconda fase del pistone di iniezione

Esistono varie teorie in merito alla scelta ottimale del valore di questo parametro.

Ci sono alcuni tools che ne forniscono valori poco precisi ed improvvisati.

Devi analizzare con moltissima attenzione il tipo di curva di velocità del pistone in seconda fase che sta eseguendo la macchina (triangolare, trapezoidale, ibrida, ecc…), perché in funzione di questa devi scegliere il valore opportuno di velocità di seconda fase del gruppo di iniezione.

Hai verificato il punto esatto delle curve di iniezione nel quale sta iniziando il riempimento delle impronte?

Hai controllato la forma delle curve di iniezione, andando ad identificare sia il valore di picco che il valore medio della velocità del pistone di iniezione?

Ma non finisce qui!

In genere, la macchine a camera calda hanno velocità assolute a vuoto dei pistoni di iniezione anche prossime a 4-5 m/s mentre le presse a camera fredda possono arrivare anche a 10 m/s; a volte si spingono anche oltre.

Ovviamente, a carico, le condizioni di lavoro variano pesantemente.

A carico, qual è il range ottimale di velocità per ottenere un setup ottimale della macchina?

In quale caso ci troviamo di fronte ad un sistema macchina – stampo squilibrato?

Quando la pressa è troppo grossa per lo stampo che hai collegato alla macchina?

Viceversa, quando lo stampo è troppo grosso per le performance ideali della macchina?

Quale valore assoluto della velocità di seconda fase a carico del pistone è talmente elevato da compromettere la fase di compattazione del pezzo?

Tempo di riempimento delle impronte

Immagina di avere a disposizione uno stampo sbilanciato, ad esempio a 8 impronte.

Questo significa che le impronte saranno soggette a tempi di riempimento differenti tra loro.

Ma c’è un problema!

La pressa è dotata di un solo pistone di iniezione, in grado di eseguire un solo profilo di iniezione, quindi di ottimizzare un solo tempo di riempimento.

Come puoi riuscire, in questo caso, ad ottimizzare i tempi di riempimento di tutte le impronte?

In effetti, la soluzione a questo problema è tutt’altro che banale.

Questo perché è necessario calcolare con precisione, non solo il tempo di riempimento massimo delle impronte, ma anche il tempo di riempimento minimo, per evitare pericolosissime porosità interne nella fusione che potrebbero portare a pesanti non  conformità di prodotto.

Corsa di seconda fase del pistone di iniezione

Come ho accennato precedentemente, ogni parametro legato alla pressa deve essere calcolato con precisione ed esiste un range ottimale di funzionamento, al di fuori del quale rischi di produrre pezzi con pesanti non conformità.

Anche questo parametro è molto importante, poiché indica qual è il reale margine di regolazione della tua pressa.

Hai provato a calcolare la corsa reale di seconda fase dello stampo che hai montato sulla pressa per capire se hai scelto il corretto accoppiamento macchina – pistone – stampo?

Presta molta attenzione a quali parametri stai inserendo nella tua pressa: l’apparenza ti potrebbe ingannare creando il preludio per una produzione estremamente problematica!

Attenzione: corse di riempimento troppo brevi possono innescare porosità importanti già a partire dai canali mentre corse di riempimento eccessive possono compromettere irrimediabilmente la superficie del pezzo.

Ma non finisce qui!

Quale risoluzione ha l’encoder del pistone della tua pressa?

È coerente con le tipiche corse di iniezione che deve realizzare la tua macchina?

Attenzione: andare a naso in fonderia è pericolosissimo: può andare bene una volta, forse due, ma, prima o poi, possono innescarsi derive pericolosissime di processo che possono portare a pesanti non conformità.

Velocità della lega agli attacchi di colata delle impronte

Hai provato a misurare realmente, magari aiutandoti con le curve di iniezione, la velocità della lega agli attacchi di colata delle impronte?

Se lo stampo è sbilanciato, con una matrice di tempi di riempimento differenti per ogni impronta, come calcoli questa velocità di attacco?

Se stai stampando pezzi differenti tra loro con lo stesso stampo come ti comporti?

Come regoli l’iniezione della pressa nel tentativo di soddisfare i requisiti di riempimento di tutte le impronte?

Anche in questo caso esiste un range preciso di valori che deve essere soddisfatto.

Quindi, anche in questo caso, l’analisi scientifica del processo è determinante per stabilire se ciò che hai stampato è conforme o meno con gli standard qualitativi che i tuoi clienti ti stanno imponendo.

Infine, resta da analizzare l’ultima regolazione, anche questa molto pericolosa, perché può generare non conformità di processo che nessuno potrebbe immaginare.

Velocità della lega agli attacchi di colata dei fagioli

Come vedi, in questo caso le cose si complicano ulteriormente!

Se risulta molto problematico misurare le velocità di attacco delle impronte sfruttando le curve di iniezione, lo è ancora di più nel caso dei fagioli.

Oltre a ciò, il valore effettivo di tali velocità dipende dal tipo di profilo di iniezione che la pressa sta eseguendo nell’istante in cui i fagioli vengono riempiti.

Inoltre i fagioli vengono riempiti a velocità decrescente del pistone della presa e diventa difficilissimo stabilire quale sia il reale valore medio di questo parametro.

Potremo stare qui a conversare per alcuni giorni, sviscerando e affrontando problematiche di regolazione delle presse che devi conoscere perfettamente se vuoi realmente che la tua fonderia produca pezzi conformi e di elevato standard qualitativo.

Potrai immaginare, a questo punto, quanto sia facile commettere errori di regolazione delle presse sfruttando i vecchi 5 sensi.

Naturalmente, è meglio focalizzare l’attenzione su tecniche di regolazione del processo scientificamente provate, con lo scopo di arrivare a un punto di equilibrio della pressa stabile e imperturbabile nel tempo.

Ho sempre voluto concentrarmi sull’ottimizzazione del processo di pressofusione, con l’obiettivo di studiare e realizzare il primo metodo certo per abbattere gli scarti di fusione che si appoggia su regole matematiche certe e si dissocia completamente dai 5 sensi.

Quale drammatica conseguenza puoi ottenere se regoli le presse con i vecchi 5 sensi?

Avere il processo fuori controllo!

Ecco, invece, cosa puoi fare per fornire alla tua pressa una regolazione ottimale e stabile nel tempo!

Prova a verificare di persona come alcune fonderie sono riuscite ad analizzare e controllare il processo di pressofusione con regole matematiche certe, testate e provate con ottimi risultati (consulta il feedback dei clienti di questo blog leggendo la sezione “Testimonianze” in alto a destra).

Ecco come devono essere analizzati i problemi che ti ho esposto puntando sempre all’eccellenza produttiva della tua fonderia.

Con un metodo certo e con formule matematiche che, associate alla tua esperienza, possono fare la vera differenza nella tua fonderia, all’interno dei tuoi stampi!

Calcoli precisi e strategie di regolazione scientifiche, ad esempio, ti permetteranno di trovare sempre la quota di intervento ottimale della seconda fase.

La corretta lettura e la corretta interpretazione delle le curve di iniezione della macchina ti aiuteranno a capire se hai centrato correttamente il range di velocità di seconda fase del pistone di iniezione della pressa.

La matematica, unita alla tua esperienza, ti aiuterà a trovare la mappe dei tempi di riempimento di tutte le impronte in maniera corretta.

Le curve di iniezione dei tuoi impianti saranno il radar che ti permetterà di misurate tutte le velocità di attacco dei pezzi, sia in entrata che in uscita.

Ma, soprattutto, ricorda questa grande verità!

Potrai finalmente applicare anche alla tua fonderia criteri di regolazione del processo di pressofusione ottimali volti all’incremento della tua efficienza produttiva e del tuo fatturato.

Se percorri la vecchia strada potrebbe essere deleterio.

Ecco cosa potrebbe capitare utilizzando la regolazione a 5 sensi del processo:

-Regoleresti la tua pressa con un metodo che non ha nulla di certo e di sicuro.

-Difficilmente troveresti punti di funzionamento degli impianti ottimali e stabili nel tempo.

-Difficilmente calerebbero le non conformità che riceverà la fonderia.

-Molto difficilmente si abbatterebbero gli scarti di fusione

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

-Abbatterai rapidamente gli scarti di produzione.

-Ridurrai drasticamente le non conformità dei tuoi clienti.

-Avrai il processo produttivo della tua fonderia perfettamente sotto controllo.

-Incrementerai efficienza, produttività e guadagno per la tua azienda.

-Risparmierai molte ore di lavoro per spedire i pezzi ai clienti.

-Risparmierai una quantità importante di denaro.

Potrai anche tu far decollare la fonderia della tua azienda e raccogliere i frutti del tuo lavoro e dei tuoi sacrifici.

Allora, vuoi finalmente sostituire i vecchi metodi di regolazione del processo con un metodo ottimale, funzionale, semplice e testato?

Se veramente sei interessato ad approfondire quanto ti ho appena raccontato…

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Roberto Camerin

L’esperto del processo di pressofusione