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Jun 26, 2023

I produttori di stampi si potenziano con la tecnologia avanzata

Complex molds containing cores and cavities with fine details and demanding

Stampi complessi contenenti nuclei e cavità con dettagli fini e requisiti di finitura superficiale esigenti per parti di stampaggio a iniezione, soffiaggio, stampaggio del vetro o soffiaggio richiedono un'elevata precisione per l'uso in prodotti automobilistici, medici, aerospaziali o di consumo. Per realizzare in modo efficiente stampi accurati, i produttori di stampi sono aiutati da nuovi sviluppi in macchine, utensili da taglio, programmazione CAM e scansione per risparmiare ore preziose e persino giorni dal processo.

Il seguente articolo si concentra sulle nuove tecnologie che stanno semplificando la produzione di stampi oggi.

La pressione di soddisfare la richiesta dei clienti di tempi di consegna più rapidi è particolarmente impegnativa per un negozio come Moulexpert Inc., Saint-Romualdo, Quebec, Canada. È specializzata in stampi a iniezione multicavità a parete sottile per l'industria dell'imballaggio alimentare. Per espandersi, l'officina cercava macchine utensili precise, ripetibili e versatili.

Secondo Steve Nadeau, CEO dell'azienda, è più difficile iniettare la plastica nelle cavità sottili dello stampo perché i canali di flusso sono larghi solo 0,015" (0,38 mm). Durante l'iniezione della plastica, i canali di flusso sottili creano un'enorme pressione all'interno dello strumento. Anche con una buona Nella progettazione dello stampo, qualsiasi spessore irregolare della parete influenzerà lo stampo. Una macchina utensile deve produrre componenti di stampo con tolleranze nell'ordine di 5 µm, ha affermato Nadeau.

Mentre l'officina si preparava ad un'ulteriore crescita, Moulexpert ha scelto la Mikron MILL P 800 U ST a cinque assi ad alta velocità di GF Machining Solutions LLC, Lincolnshire, Illinois. Progettata per ottenere velocità di rimozione elevate e precisione su componenti rotondi e altri componenti con cavità di stampo impegnative, la Mikron MILL P 800 U ST, con una capacità della tavola portapezzi di 800 kg, ha fornito le capacità necessarie a Moulexpert, in uno spazio minimo.

La Mikron MILL P 800 U ST fresa e gira con un mandrino da 20.000 giri/min e un sistema idraulico che lo blocca in posizione per la tornitura. La nuova macchina ha consentito all'officina di ridurre i tempi di consegna e di migliorare la produttività, soprattutto per gli stampi a pareti sottili per contenitori di forma rotonda.

"Il design compatto della macchina e la sua funzionalità di rotazione per far girare i contenitori erano importanti", ha affermato Nadeau. "Inoltre, ci sono piaciuti i mandrini versatili della macchina che ci consentono di praticare e maschiare fori nelle cavità dello stampo, quindi di sgrossarli e rifinirli, tornirli con tolleranze entro 5 µm. Se avessimo acquistato un tornio, non avremmo capacità a cinque assi , e avremmo dovuto comprare due macchine."

Inoltre, il sistema brevettato Machine and Spindle Protection (MSP) protegge il mandrino della macchina in caso di incidente. La macchina dispone inoltre di una movimentazione automatizzata dei pallet senza limitare l'accesso all'area di lavoro.

Per una produzione ottimale delle parti, la funzione Intelligent Spindle Monitoring (ISM) della macchina aiuta a risparmiare sui costi degli utensili prolungando la vita operativa della macchina, aumentando la qualità delle parti e riducendo i tempi del ciclo di lavorazione. ISM visualizza le vibrazioni di fresatura nelle direzioni X, Y e Z per l'ottimizzazione del processo.

Quando si tratta di macchine utensili per la costruzione di stampi, la soluzione "one size fits all" non è sufficiente. "I produttori di stampi non dovrebbero essere costretti ad acquistare soluzioni di lavorazione in una scatola", ha affermato Tom Dolan, vicepresidente, Mitsui Seiki USA Inc., Franklin Lakes, NJ. "Il nostro approccio è quello di fornire ai clienti scelte di tecnologia del mandrino, configurazione della macchina e asse guida", ha detto.

"[I produttori di stampi] hanno una sola possibilità per realizzare qualcosa di perfettamente buono. Il numero di cavità [negli stampi di produzione] sta iniziando a moltiplicarsi, alcuni fino a 36, ​​72 e 144. Maggiore è il numero di cavità, più ripetibili sono i processi di produzione devono essere perché tutte le cavità devono essere identiche," ha detto Dolan.

"Gli utenti finali di questi stampi, i clienti dei nostri clienti, sono alla ricerca di tempi di consegna più rapidi per la riparazione o la sostituzione di quelle cavità man mano che si usurano durante la produzione. Di conseguenza, i produttori di stampi hanno bisogno di macchine in grado di fornire componenti di stampi accurati come pezzi di ricambio lungo la strada."

Mitsui Seiki ha ampliato le sue linee di fresatrici a coordinate. "Consideriamo lo stampo come un sistema e ci rivolgiamo in particolare alle basi dello stampo di grandi e medie dimensioni, alle piastre dei canali caldi e ai componenti più grandi", ha affermato Dolan. "Le differenze tra una macchina per alesatura a maschera e una fresa a maschera sono significative. La fresa a maschera consente ai produttori di stampi di ottenere di più da una singola macchina utensile e da un singolo sistema di bloccaggio pezzo, nonché di impostare ed eseguire lavori di alesatura di precisione, con posizionamento e geometria accurati per produrre tondi , fori diritti in posizioni precise. Inoltre, con la fresatrice a coordinate, i produttori di stampi possono eseguire operazioni generali di fresatura, maschiatura, foratura e altre operazioni sullo stesso componente senza cambiare macchine o configurazioni."