Con MuCell la leggerezza incontra l’estetica

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Quello di ieri è stato il terzo appuntamento sulla tecnologia di stampaggio a espansione MuCell (leggi l’approfondimento) organizzato, in poco più di due anni, dal Consorzio Proplast. Ma nonostante questo, ancora una volta, il successo di pubblico è stato alto. Segno che l’interesse per il processo è reale, addirittura in crescita, e questo anche grazie all’energia con cui Engel Italia lo sta promuovendo. All’inizio del 2012, per esempio, in collaborazione con Trexel (spin-off del MIT di Boston che ha sviluppato la tecnologia) ha siglato un accordo con il Consorzio piemontese per l’installazione di un’isola dimostrativa che permettesse agli stampatori italiani di valutare le potenzialità dello stampaggio a espansione in tutta tranquillità, prima di implementarlo nella propria azienda.

La simulazione dei componenti MuCell
E in questi tre anni l’attività di ricerca e sviluppo di Proplast ha dato i suoi frutti. Combinando lo stampaggio a espansione con un sistema “heat and cool” ad acqua pressurizzata di HB-Therm, i tecnici del Consorzio sono riusciti a ottenere parti con una finitura impeccabile, compensando così l’aspetto più debole dello stampaggio con MuCell: la scarsa qualità estetica. Pezzi che i partecipanti hanno potuto toccare con mano durante la dimostrazione a bordo macchina del pomeriggio.
Ma non è tutto, le ricerche in programma per il 2015 prevedono un ulteriore passo in questa direzione: si studieranno le potenzialità dell’induzione magnetica attraverso l’implementazione di un sistema RocTool e di uno stampo dedicato, oggi ancora in fase di realizzazione. «Anche in questo caso, la sperimentazione verrà condotta con l’ausilio della simulazione di processo, effettuata con il software Moldex3d. Già da un anno, è stato infatti avviato un progetto (leggi l’approfondimento) finalizzato a ottenere – attraverso metodologie computer aided – indicazioni affidabili sui parametri di processo ideali, sul ciclo ottimizzato e sulla qualità globale delle parti stampate (previsione dell’alleggerimento ottenibile, di ritiri, deformazioni, risucchi…)» ha precisato Moreno Carvani di Proplast.

A sinistra, parte stampata con tecnologia tradizionale, a destra con MuCell abbinata a heat and cool ad acqua pressurizzata
A sinistra, parte stampata con tecnologia tradizionale, a destra con MuCell abbinata a heat and cool ad acqua pressurizzata

Anche per applicazioni da sottocofano
La ricerca e sviluppo è avanzata anche in casa Trexel. Markus Betsche ha presentato dati molto interessanti relativi alla resistenza ai fluidi del motore di alcuni componenti per sottocofano in poliammide 6 e 6.6 (Zytel di DuPont e Ultramid di BASF) realizzati con stampaggio a espansione. Si tratta di manufatti ideali per il processo MuCell, perché non richiedono requisiti estetici particolari e mantengono inalterate le proprietà meccaniche anche riducendone il peso fino al 10% (valore ritenuto ideale da Trexel).
«Dal confronto tra i pezzi in PA 6 stampati con entrambe le tecnologie non sottoposti a trattamento con oli è emerso che l’espansione porta a una lieve diminuzione delle prestazioni meccaniche (tranne il modulo a flessione che aumenta). D’altro canto, si rileva una maggior perdita delle proprietà meccaniche nei provini ottenuti per stampaggio compatto, rispetto a quelli stampati a espansione, in seguito a immersione in olio. In generale, tutti i provini testati mostrano una tendenza ad aumentare la rigidità e ridurre la resistenza all’impatto al crescere della durata dell’esposizione». I risultati ottenuti sono coerenti per i quattro gradi di PA6 considerati. Le stesse conclusioni sono valide anche per I provini in PA 6.6, sebbene sia il comportamento dei diversi gradi studiati sia più difficilmente generalizzabile.

borealis

Materiali e macchine ottimizzati
L’impiego dello stampaggio a espansione è ideale nei settori dove l’alleggerimento è un driver strategico – automotive e aerospaziale – senza però trascurare esigenze come minore deformazione e stabilità dimensionale delle parti, e al contempo maggiore efficienza di produzione. «Esigenze che oggi si riescono a conciliare anche grazie allo sviluppo di nuovi gradi polimerici ottimizzati» ha sottolineato Bruno Sola di Borealis Italia. «Il nostro polipropilene Fibremod GE277AI è stato utilizzato per la plancia portastrumenti della nuova Volkswagen Golf VII prodotta su una Engel duo da 2700 tonnellate, riuscendo a portare il peso della parte dai 6 kg originari a 5,5 kg».
Anche sul fronte delle attrezzature sono stati compiuti grandi passi avanti. L’austriaca Engel, per esempio, ha integrato il MuCell – dalla centralina del gas alla vite, al cilindro, al software – nelle proprie macchine a iniezione attraverso la tecnologia Foammelt. «Tutti i parametri del processo sono controllabili mediante il nuovo sistema CC300, che ne permette anche l’impostazione, la memorizzare e la gestione» ha precisato Matteo Ghiglia di Engel Italia. «Grazie all’iniezione del gas nel cilindro di plastificazione, il polimero diventa più fluido e quindi scorre più velocemente riducendo il tempo di iniezione. Significa quindi che è possibile operare con una macchina con forza di chiusura minore, contenendo i costi di investimento e il consumo di energia, oltre all’area occupata all’interno dello stabilimento. Nel caso della tecnologia Engel senza colonne, la diminuzione delle forza di chiusura è quantificabile anche nel 50%».

https://www.youtube.com/watch?v=I90ME2wNVig

Ridurre tempi e costi
L’evento si è concluso con la testimonianza dell’esperienza vissuta da Safe-Demo, gruppo francese attivo in diversi segmenti industriali e leader nella produzione di coperchi per airbag. Nel corso della presentazione sono stati mostrati i coperchi per airbag lato guidatore (integrato nel volante) e lato passeggero realizzati su presse Engel equipaggiate con il sistema MuCell. La “tear line”, cioè la parte della plancia che si deve rompere per lasciare uscire l’airbag, ha uno spessore di 0,3 mm, mentre la parte circostante ha uno spessore dieci volte superiore. In più, si tratta di una parte a vista proprio difronte agli occupanti del veicolo. L’utilizzo di MuCell ha permesso a Safe Demo di offrire ai clienti un aspetto estetico eccellente senza risucchi o rigonfiamenti che possano rendere visibile la tear line sulla plancia del veicolo o nella parte centrale del volante.

(Foto Safe)
Parti di airbag prodotte da Safe-Demo con tecnologia MuCell (Foto Safe)

«Lo stampaggio con schiuma tura fisica micro cellulare – ha commentato Naoufel Menadi di Safe Demo – si è rivelato la scelta vincente, perché ci ha permesso di conciliare esigenze come aspetto estetico, stabilità dimensionale e limiti imposti dai punti di rottura dell’airbag. Oggi, grazie a MuCell riusciamo a realizzare in una sola stampata parti complesse e dal design fuori dall’ordinario, minimizzando tempi e costi».
«Tuttavia, non bisogna credere che si tratti di una tecnologia semplice – ammonisce – la messa a punto richiede diverse prove e soprattutto la collaborazione del team tecnico dei propri fornitori di attrezzature».


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