Vorrei fornirti una buona dose di consapevolezza per quanto riguarda il problema dello scarto incostante.

Se sei realmente interessato a fare la differenza nella tua fonderia, ecco servite su un piatto d’argento alcune nozioni tecniche ricavate da prove reali.

Sto parlando di esempi reali, numeri tangibili e riscontri matematici con i quali ti puoi direttamente confrontare.

È arrivato il momento di fare scoprire il segreto per rendere costanti e perfettamente controllabili gli scarti di produzione delle tue fusioni.

In effetti, questa problematica è una vera e propria spina nel fianco!

Perché i tuoi scarti di produzione variano in maniera casuale sullo stesso stampo, passando da 1 a 2 cifre decimali senza il minimo preavviso tra differenti lotti produttivi?

Il motivo si congiunge quasi sempre alle medesime considerazioni.

Desidero farti capire quanto è autodistruttivo compiere azioni sbagliate, valutate con metodi improvvisati, volti alla conoscenza superficiale di qualche parametro di processo che, dal punto di vista della qualità delle fusioni, non ti porterà molto lontano.

Ecco cosa voglio mettere in primissimo piano.

Errori apparentemente banali di progetto dei parametri di processo, di regolazione, di monitoraggio nel tempo, possono ripercuotersi in maniera devastante e incontrollata sugli scarti di produzione della fonderia.

Di seguito, ti voglio riportare un esempio reale, relativo ad una prova stampo, mettendo a nudo tutte le scelte tecniche effettuate a priori, effettuando una analisi comparativa di costo e di inefficienza produttiva che tale scelta ha portato nel tempo.

Preparati a restare estremamente sorpreso!

Oggetto della prova è un pezzo con presenza incontrollata di bolle, spessore ridotto e superficie estesa.

Purtroppo, il cliente mi ha interpellato a causa di un scarto di produzione fuori controllo: sto parlando di produzioni con scarti che vanno dall’8% fino al 50% circa.

Il pezzo ha caratteristiche prevalentemente estetiche (maniglia), ma il suo spessore particolarmente ridotto (in combinazione con la sua estensione di superficie) ci ha costretto a cercare di massimizzare anche le performance tecniche della fusione.

Lo stampo presenta le seguenti caratteristiche.

-Stampo a 2 impronte, con massa di circa 125,0 g.

-Massa di un singolo fagiolo pari a circa 25,0 g.

-Massa di materozza e canali pari a circa 271,0 g.

-Macchina scelta: 135 tonn.

-Diametro del puntalino scelto: 12 mm.

-Area frontale totale della stampata pari a circa 263,48 cm2.

-Spessore minimo dei pezzi: circa 2,0 mm.

-Carrelli radiali presenti: 2.

Ti riporto, di seguito, i dettagli relativi alla pressa.

-Forza di chiusura massima dell’impianto: 135 ton.

-Diametro del pistone di iniezione: 50 mm.

-Pressione specifica sul metallo desiderata per la compattazione ottimale del pezzo: 200 Kg/cm2 (il pezzo è estetico).

-Velocità ottimale di seconda fase per riempire le impronte: circa 2,5 m/s (si tratta di un valore estremamente elevato) per prendere una velocità di attacco di circa 44,6 m/s.

-Corsa del pistone in seconda fase: circa 23,58 mm (anche in questo caso, si tratta di un valore estremamente elevato).

Alla luce di dati di processo così tirati, a seguito della prove in fonderia, ho misurato alcuni feedback di processo.

Ti riporto di seguito i risultati.

Avvicinandoci ad un approccio scientifico del processo, abbiamo potuto notare che il diametro ottimale del puntalino da utilizzare è pari a 11mm, mentre nella prova era presente un puntalino da 12mm di diametro (ci siamo).

Ora ti riporto i dati più preoccupanti, che mi inducono a pensare che ci troviamo di fronte ad un processo particolarmente sbilanciato e difficilissimo da regolare.

Il pistone di iniezione esegue una corsa di seconda fase di ben 23,58 mm.

Obiettivamente, per una pressa di questa taglia, la corsa è eccessiva per avere una risoluzione di regolazione del processo ottimale, evidenziando come la pressa vada pesantemente in crisi con il parametro fondamentale per questo tipo di fusione: il tempo di riempimento.

Ora ti riporto un altro dato preoccupante.

Dopo aver eseguito una serie precisa di calcoli, ho potuto notare che il jet viene preso per un range di velocità di seconda fase del pistone di iniezione compreso tra 2,18 m/s e 3,64 m/s.

In effetti, i valori ottimali di tale parametro, a carico (ossia con lo stampo collegato alla macchina), dovrebbero stare tra 1 e 2,5 m/s.

Ciò evidenzia nuovamente che la pressa è decisamente al limite per lo stampo.

Questo particolare evidenzia, inoltre, che si rischia di mettere in seria discussione la possibilità di regolazione ottimale dell’iniezione della macchina: infatti è impossibile rispettare il tempo di riempimento calcolato (soli 14,16 ms) e produrre una seconda fase con una velocità del pistone di ben 2,5 m/s.

Infatti con questo valore di velocità si innescherebbero gravi problemi di difficoltà di riempimento dello stampo.

Questa può anche essere fonte di grosse turbolenze per il getto pressofuso.

A conti fatti, ti faccio notare che la forza massima di apertura dell’iniezione è prossima a 248,65 tonnellate rispetto all’area frontale totale ed è prossima a 125,77 tonnellate rispetto all’area frontale di canali e materozza (compresi i dovuti margini).

Questi dati denotano come la pressa sia in condizioni critiche di lavoro.

Ciò è dimostrato dal fato che gli operatori hanno confermato che la macchina lavora con una velocità di seconda fase prossima a 1 m/s (anziché andare a circa 2,5 m/s).

Questo dato indica che siamo pesantemente al di fuori della zona di jet.

Ecco spiegato il problema della scarto elevato e incontrollato, con percentuali che variano in maniera casuale.

Ovviamente l’elevata percentuale di scarto incide pesantemente sul costo pezzo finale.

Desidero farti vedere quanto sta accadendo in termini di processo, proprio sul diagramma della velocità del pistone di iniezione.

La forma della curva di velocità identifica un processo di riempimento al limite, con totale assenza di margine della pressa che il cliente ha deciso di utilizzare.

A fronte di problematiche di processo così importanti, l’unica idea sensata da applicare sarebbe l’utilizzo di una pressa di dimensioni maggiori (ad esempio una macchina da 190 tonnellate) con un pistone di maggiore diametro (ad esempio 60 mm).

In questo caso la situazione si riprenderebbe decisamente e rapidamente: la corsa di seconda fase si ridurrebbe a 16,38 mm (sarebbe ottimale), la velocità di seconda fase passerebbe a 1,73 m/s (diventando molto più gestibile) mentre la forza di apertura dello stampo passerebbe a circa 204,31 tonnellate (diventando molto più gestibile).

Attenzione: questo è un problema molto serio, infatti il cliente non dispone di questa tecnologia.

Detto ciò, la conclusione è una logica conseguenza.

È immediato avere il processo fuori controllo!

Se hai il processo fuori controllo, stai producendo fusioni problematiche, con elevate percentuali di scarto e costi di produzione elevatissimi!

Se produci in queste condizioni rischi di limitare i margini di investimento della tua azienda!

La riduzione degli investimenti porta sempre a conseguenze complesse…

Ecco perché è fondamentale focalizzare la tua attenzione su tecniche di regolazione del processo scientificamente provate, con lo scopo di arrivare a un punto di equilibrio della pressa asintoticamente stabile e imperturbabile nel tempo.

Concentrarsi sull’ottimizzazione dell’impianto, con l’obiettivo di studiare e realizzare il primo metodo certo per abbattere gli scarti nel processo di pressofusione che si appoggia su regole matematiche certe e si dissocia completamente da tecniche improvvisate è strategico!

Fondamentale è crescere e capire cosa fare per stare lontani dagli errori che ti ho fatto vedere.

Se non possiedi il know how adeguato per invertire questa rotta, puoi comunque fare molto per tua azienda.

Soluzioni alternative come il vuoto o distaccanti “particolari” sono utili, generalmente, per “tamponare” questi problemi.

Ha poco senso costruire la tua casa a partire dal tetto, poi fai i muri perimetrali e, per finire, realizzare il pavimento!

Attenzione perché stai rischiando di lavorare con scarto incontrollato.

Ecco, invece, cosa puoi fare per cambiare marcia e incrementare la qualità delle tue fusioni, al minore costo di produzione, recuperando i margini di investimento che avevi qualche anno fa!

Puoi appoggiarti a chi ha già affrontato e risolto brillantemente questi problemi in innumerevoli situazioni.

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

Con un metodo certo, con formule matematiche, con esperienza e buon senso: insieme alla tua esperienza sarà la carta vincente per abbattere drasticamente gli scarti in fonderia.

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.

Vecchi metodi improvvisati di analisi e di controllo del processo ti possono portare fuori strada.

Il tuo processo produttivo continuerebbe ad essere instabile.

Gli scarti di produzione sarebbero elevati, casuali, imprevedibili, molto costosi e deleteri.

La produttività della tua fonderia non decollerebbe mai.

I margini di investimento che avevi una volta sarebbero solo un amaro ricordo.

Se ti affidi al metodo di lavoro giusto, i miracoli arriveranno molto rapidamente.

Avrai immediata consapevolezza in merito a problematiche di processo.

Ridurrai drasticamente le non conformità dei tuoi clienti.

Avrai il processo produttivo della tua fonderia perfettamente sotto controllo.

Ridurrai realmente gli scarti.

Eviterai problemi legati a regolazioni non efficienti delle tue presse.

Sarai un esempio di efficienza per i tuoi clienti.

Allora, anche tu vuoi finalmente sostituire  scarti e inefficienza a produttività e guadagno?

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Roberto Camerin

L’esperto del processo di pressofusione