Cosa c’è di peggio nella vita che aver commesso un errore clamoroso o una serie di errori vitali che ti ha portato dentro a un vicolo cieco, senza sapere o capire come tu sia arrivato a una simile situazione.

Sembra assurdo, ma è la pura verità.

Quante volte mi è capitato di sentire con le mie orecchie frasi tipo questa: “…ero convinto di avere trovato la strada giusta, di avere finalmente risolto quel maledetto problema in fonderia, di averlo sconfitto definitivamente, ma si è ripresentato senza preavviso e in maniera più devastante e non riesco a capire per quale motivo…”

Eppure, se analizziamo le fonti di potenziali disastri nella fonderia, ci accorgiamo di una grande verità.

Di solito le stesse cause portano a simili problematiche!

Ma cosa può essere sfuggito di mano questa volta?

Perché non riusciamo a trovare una costante che collega con un filo logico i problemi che hanno perseguitato la fonderia fino ad oggi?

Soprattutto, come possiamo prevenire invece di curare i potenziali problemi che si ripresentano con una ciclicità costante, senza sapere per quale motivo o  per quale causa tornano inesorabilmente a galla?

Quale errore possiamo aver commesso stavolta?

Allora è importante avere ben chiari alcuni aspetti che possano aprire la nostramente prima di entrare in fonderia.

Soprattutto, cerchiamo di avere ben chiaro questo concetto fondamentale.

Di fronte a qualsiasi problema, le soluzioni di tentativo, intendo dire quelle improvvisate, non mi hanno mai portato molto lontano.

Solo l’analisi scientifica del problema e un approccio risolutivo altrettanto scientifico mi hanno sempre aiutato a circoscrivere i problemi, trovandone sempre le potenziali cause e muovendo opportune azioni correttive definitive.

Cerchiamo di scoprire nel dettaglio quali errori e quali ingenuità si possono compiere in una fonderia o in un ufficio tecnico che progetta stampi.

Analisi dei nomogrammi

Generalmente questi diagrammi vengono rilasciati dai costruttori delle presse e vengono utilizzati in fase di acquisto di un macchinario per capire quale combinazione ottimale devi scegliere tra pressa (forza di chiusura massima) e diametro del pistone di iniezione per alloggiare tipicamente un set di stampi.

Tale diagramma viene inserito nel manuale della pressa e viene fornito all’acquirente.

Generalmente, tale diagramma, insieme a buona parte del manuale di uso e manutenzione della pressa, non viene particolarmente consultato.

Peccato, perché proprio il nomogramma della pressa è in grado di darti moltissime informazioni determinanti ogni volta che stai progettando uno stampo e devi decidere su quale macchina montarlo e con quale diametro del pistone di iniezione.

Tale diagramma identifica in maniera chiara e inequivocabile il limite statico della pressa, ovvero, durante la fase di pressione, una volta che lo stampo è riempito.

È anche in grado di darti indicazioni precise in merito alla reale forza di apertura della pressa, potendo capire se ti trovi di fronte a un sistema equilibrato, sovradimensionato o sottodimensionato in merito a tale parametro.

Può anche guidarti, durante le fasi di iniezione del materiale nello stampo, alla reale forza di apertura generata dalla macchina in tempo reale, durante il suo funzionamento.

Quindi, potenzialmente, potresti capire se hai messo in piedi un sistema regolabile con parametri coerenti o un sistema squilibrato, regolato con un margine di stabilità inesistente in pericolo di deriva anche a seguito di piccole perturbazioni o variazioni delle variabili di processo.

In questo caso, potresti evitare una situazione veramente problematica da gestire.

Potresti evitare una potenziale criticità di sistema, una situazione non prevedibile, che potrebbe portarti ad una produzione fuori controllo.

Potrebbe accadere 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 valutazione apparentemente innocuo, magari perfettamente prevedibile a seguito della corretta consultazione di un semplicissimo nomogramma, potrebbe trasformarsi in una catastrofe produttiva di grande portata.

Diagramma PQ2 della pressa

Potrebbe sembrare ininfluente, ma anche questo diagramma è di vitale importanza per il processo produttivo della tua fonderia.

Addirittura, potresti considerarlo come il più importante tra i due diagrammi che ti ho citato.

Questo perché, come già accennato, il nomogramma identifica le prestazioni della pressa (intese come accoppiamento macchina – pistone – stampo) dal punto di vista statico.

Purtroppo, durante la fase di riempimento delle cavità, ci troviamo di fronte ad un sistema sollecitato da una grande dinamica del gruppo iniezione della pressa.

Passando da una fase statica (ben descritta dal nomogramma) ad una fase ad estrema dinamica, le prestazioni statiche della pressa (sto parlando della pressione specifica sul metallo esercitata dal pistone di iniezione) crollano in maniera estremamente veloce all’aumentare della velocità di seconda fase del pistone.

Questa caratteristica è ben descritta dal diagramma PQ2 diventando, quest’ultimo, uno strumento di lettura efficace della dinamica della macchina durante la seconda fase.

Generalmente questo diagramma non è riportato nei manuali delle presse (almeno non in tutti i manuali), tuttavia sarebbe buona cosa poterne disporre di una copia per ogni pressa.

Infatti, questo diagramma è fondamentale per capire una serie di informazioni vitali per avere un sufficiente margine di stabilità del processo, anche a fronte di perturbazioni variabili nell’impianto di pressofusione.

Ecco cosa puoi ricavare dal diagramma PQ2 incrociando in maniera opportuna alcuni dati di vitale importanza.

-Quale pressione specifica sul metallo è in grado di erogare il pistone di iniezione della pressa in funzione dell’apertura della valvola che gestisce la seconda fase?

-Quale valore minimo di pressione specifica sul metallo è in grado di garantire il margine qualitativo che ti serve per rispettare i valori di progetto dei pezzi che devi stampare?

-Quale portata quadratica minima di lega (quindi quale velocità minima di seconda fase del pistone di iniezione) è necessaria per iniettare la lega attraverso gli attacchi di colata delle impronte per generare una fusione di elevata qualità strutturale?

-Quale portata quadratica massima di lega (quindi quale velocità massima di seconda fase del pistone di iniezione) è necessaria per iniettare la lega attraverso gli attacchi di colata delle impronte per evitare l’erosione delle matrici dello stampo nella zona degli attacchi medesimi?

-Quale dovrebbe essere la velocità di seconda fase ideale del pistone di iniezione per iniettare la lega all’interno dello stampo con un margine di stabilità sufficiente affinché eventuali perturbazioni del punto di equilibrio non portino il sistema verso l’instabilità (asintotica stabilità)?

-Quante combinazioni di macchina – pistone – stampo esistono nella tua fonderia che, teoricamente, potrebbero darti risultati simili?

-Con quali parametri di processo ottimali?

-Quale di queste combinazioni è in grado di garantirti i costi di produzione inferiori?

-Quale di queste combinazioni è in grado di garantirti la cadenza produttiva maggiore?

Esiste una soluzione in grado di massimizzare le ultime due?

Come vedi, da questi diagrammi puoi estrapolare un mare di informazioni strategiche per la qualità delle tue fusioni e per l’ottimizzazione dei tuoi costi di produzione.

Scelta del puntalino (solo per presse a camera calda)

Ecco un altro aspetto che, apparentemente, sembra innocuo ma, in realtà, non lo è affatto.

Prova a rispondere a questa semplice domanda.

Ogni volta che devi montare uno stampo sulla tua macchina, come scegli il puntalino?

Presta molta attenzione a ciò che fai, perché le conseguenze potrebbero essere piuttosto imprevedibili.

Ecco cosa può accadere.

-Il puntalino è scelto correttamente, in base ai dimensionamenti dello stampo.

Sicuramente è la strategia migliore; infatti, a fronte di eventuali problemi sulla tua fusione, questa potenziale causa è immediatamente da scartare, potendoti ,così, concentrare su altre potenziali fonti di non conformità.

-Il puntalino montato in macchina ha diametro inferiore rispetto a quello ideale calcolato.

Attenzione perché tale diametro è funzione dell’area di attacco e se è inferiore rispetto al valore ideale potresti allungare pericolosamente il tempo di riempimento delle impronte causando potenziali non conformità in pezzi con finiture particolarmente spinte.

-Il puntalino ha diametro maggiore rispetto al valore ideale calcolato.

Attenzione perché anche questa situazione può diventare complessa da gestire.

Supponi, infatti, di montare uno stampo su una macchina particolarmente grossa o sovradimensionata, che può montare un puntalino di diametro minimo 12mm.

Supponi che il valore ideale calcolato sia pari a 5mm.

È evidente che qualcosa non quadri al 100%, infatti questo squilibrio ti indica immediatamente che avrai grossi problemi di regolazione del processo legati ad una risoluzione di regolazione del pistone di iniezione troppo bassa.

Ma non finisce qui!

Rischi anche di immagazzinare nelle impronte una quantità industriale di aria, in quanto la lega tenderebbe a distribuirsi alla periferia del puntalino, lasciano nella parte centrale una zona con scarsa presenza di lega.

Inoltre diametri grossi portano a crolli molto pesanti di velocità.

Valuta attentamente, se possibile, un cambio di puntalino quando necessario.

Corsa del pistone di iniezione in seconda fase

Ti è mai capitato di calcolare la corsa di iniezione di seconda fase per una pressa che alloggia uno stampo di scarse dimensioni?

Magari il calcolo cha hai fatto ti ha portato a una corsa di seconda fase equivalente di 1,45mm?

Magari l’encoder del pistone di iniezione della tua pressa ha una risoluzione di lettura di 1mm?

Come puoi regolare il processo in maniera ottimale in queste condizioni operative?

Non aspettarti una regolazione coerente della pressa!

Ecco, allora, alcune importanti considerazioni.

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

Potrebbero essere fonti di non conformità legate a errori di progetto o operativi che si potrebbero presentare con ciclicità regolare, senza che tu sappia realmente l’origine della causa che le ha generate.

Purtroppo 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, prima di andare in fonderia.

In quel momento il disastro si è già compiuto!

Come puoi evitare questa pesante situazione?

Semplicemente con il buon senso e, nel caso in cui queste conoscenze non sono alla tua portata, con corsi di formazione costruiti ad hoc.

In questo momento i corsi di formazioni sono finanziati.

Ricorda sempre di analizzare a fondo ogni non conformità che da oggi riceverai: vedrai che avrai probabilmente commesso almeno uno degli errori che ti ho elencato precedentemente.

Da oggi puoi iniziare un percorso differente che ti aiuterà a migliorare la gestione quotidiana del processo in fonderia!

Dovrai semplicemente applicare un Metodo Certo per Abbattere gli Scarti nella fonderia, un metodo che molte aziende stanno già utilizzando con successo.

Impariamo a prevenire prima di curare!

Fermiamoci un attimo a pensare prima di agire, evitando di risolvere problemi importanti con soluzioni e tentativi che nulla hanno di scientifico e certo.

Viceversa, percorrere le vecchie strade tortuose potrebbe non essere molto saggio.

Ecco cosa potrebbe capitare in questo caso:

-Non avresti le idee molto chiare di fronte a una non conformità di processo pericolosa e devastante.

-Saresti nuovamente in balia dei soliti errori di gestione del processo.

-Non riusciresti ad ottimizzare i costi di produzione delle fusioni.

-Le tue prove stampo sarebbero 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 necessarie per tamponare gli errori di gestione del processo che hai compiuto fino ad oggi.

-Ridurrai drasticamente i costi legati alle tue inefficienze.

-Potrai abbattere drasticamente gli scarti dovuti agli errori che fino ad oggi non sapevi di commettere.

-Aumenterà il rendimento complessivo dei tuoi impianti.

-Risparmierai molte ore di lavoro per effettuare controlli in linea tardivi per risolvere i tuoi problemi di produzione più importanti.

-Risparmierai una quantità incredibile di denaro per rincorrere e tamponare i problemi che ti ho accennato.

Finalmente potrai anche tu avere il processo produttivo perfettamente sotto controllo.

Allora, vuoi scoprire anche tu come molte altre fonderie evitano di complicarsi inutilmente l’esistenza quotidianamente?

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Roberto Camerin

L’esperto del processo di pressofusione