Giornata di corso sulla simulazione dei processi di stampaggio

Il 29 settembre 2017, si è svolta ad Ancona, in collaborazione con EiMTech, una giornata di corso gratuita su Autodesk Moldflow, software leader di mercato per la simulazione dello stampaggio ad iniezione delle materie plastiche.

Il progetto EiMTech (Easy Injection Moulding for Industry), ovvero il centro per lo studio, lo sviluppo e l’ottimizzazione delle applicazioni Injection Moulding per il centro Italia, nasce e si sviluppa grazie alla collaborazione di due eccellenze nel mondo dell’ingegneria e dello stampaggio ad iniezione delle materie plastiche: l’Università Politecnica delle Marche (in particolare il Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche), ed Arburg (leader mondiale nella costruzione di presse a iniezione).

Durante il primo intervento della giornata è stato presentato il progetto EimTech, i suoi partner e le attività che stanno sviluppando per le numerose aziende che per la prima volta si sono avvicinate alle attività formative organizzate dall’ente.

Subito dopo, la parola è passata agli esperti della simulazione Prisma Tech: il Dott. Riccardo Moi  e l’Ing. Michele Segato.

Il Dott. Moi ha subito posto l’attenzione sull’importanza della simulazione nel processo di sviluppo di un nuovo prodotto e sui benefici ottenibili, in termini di riduzione di costi e tempi di sviluppo, mediante l’utilizzo di sistemi FEM e CAE, che devono necessariamente essere utilizzati nella fase di progettazione e ingegnerizzazione del prodotto. Rispetto al modello tradizionale, l’introduzione della simulazione nello sviluppo del prodotto, consente di anticipare la fase di modifica al progetto senza necessariamente attendere la fase di prototipazione, riducendo così i costi di modifica ed incrementando i benefici ottenibili dai cambiamenti apportati.

In seguito, L’ Ing. Michele Segato ha mostrato quali sono i processi che possono essere seguiti mediante il software Autodesk Moldflow. Allo stampaggio ad iniezione, si aggiungono i processi di bi-iniezione, co-iniezione, inietto compressione, compressione, iniezione di gas e mucell. Non trascuriamo l’integrazione che questi software offrono con i sistemi di calcolo strutturale (FEM). E’ possibile, infatti, fornire informazioni anche sulla anisotropia del materiale, dovuta al suo processo di trasformazione ed analisi CFD per i circuiti conformati.
Dopo questa panoramica iniziale, l’Ing. Segato ha continuato il suo intervento con una breve introduzione sui polimeri e le loro caratteristiche e sui concetti di mesh (discretizzazione della geometria). In seguito ha dato il via all’esercitazione pratica in aula, svolta con le workstation messe a disposizione per la giornata. In particolare sono state illustrate le tipologie di elementi utilizzate dal software e le loro funzioni.

L’ Ingegnere ha dunque guidato i partecipanti, attraverso l’esercitazione pratica, nell’ impostazione del modello per lo svolgimento dell’analisi. Ha illustrato passo dopo passo le principali problematiche di riempimento della cavità, che generalmente si possono verificare (e prevedere) a causa della geometria del particolare e delle sue variazioni di spessore. Sono stati presentati inoltre, i parametri fondamentali per impostare correttamente un’ analisi Moldflow nelle fasi di: riempimento, packing e raffreddamento. In particolare è stato possibile verificare come la velocità di riempimento sia spesso determinante per evitare difetti estetici del pezzo stampato come: linee di giunzione ed esitazioni del materiale. Altro esempio illustrato dall’Ing. Segato è stato in merito all’utilizzo della post-pressione, al tempo per il quale viene applicata e a quanto i due fattori influenzino notevolmente sia la qualità del prodotto (presenza di sink marks) che il costo del prodotto stesso, determinando così il tonnellaggio della macchina con il quale realizzare il componente.

L’esercitazione è proseguita con la lettura e la spiegazione dei risultati che un’analisi Moldflow può fornire, tra questi ne citiamo solamente alcuni di utilizzo comune e di maggiore importanza: filling time, clamp force, fiber orientation e deflection effects. La giornata si è conclusa con il consueto spazio dedicato alle domande e agli spunti approfondimento proposti dai partecipanti.