Analisi degli accessi

Ammettiamolo: gli accessi sono un male necessario, un'interruzione sulla superficie altrimenti continua di uno stampaggio a iniezione. Per quanto i residui vengano solitamente rimossi, automaticamente o manualmente, dopo lo stampaggio, sul pezzo finito rimane comunque un'"impronta". Senza accessi, però, non ci sarebbe il pezzo finito: per cui, visto che non possiamo farne a meno e considerato l'impatto che hanno sulla realizzabilità e la qualità del pezzo, val la pena valutarne il tipo e la posizione durante la progettazione dei pezzi. Ovviamente, se non se ne tiene conto in fase di progettazione, è sempre possibile approvare il tipo e la posizione degli accessi al momento della conferma d'ordine a Protolabs.

Protolabs utilizza linguette, puntali caldi o perni, a seconda della forma e delle dimensioni del pezzo e della resina da iniettare.

Figura 1: Il blocco giallo nella figura a sinistra indica le dimensioni e la forma dell'accesso a linguetta. Questo può essere spostato in diversi punti sul pezzo, con poche restrizioni. Sul pezzo stampato, a destra, è visibile una macchia rettangolare nel punto in cui era presente la linguetta.

Linguette

La linguetta è il tipo più utilizzato tra i tre. Si tratta di un blocco trapezoidale che viene fresato nella linea di giunzione su una superficie esterna del pezzo (vedi Figura 1), e viene di solito posizionato su una sezione di parete più spessa invece che su aree più sottili. La posizione rende solitamente semplice la rimozione, e, nonostante sia il tipo che lascia più residui tra i tre, la posizione sulla linea di giunzione fa sì che questi interessino solo il bordo del pezzo, non inte rferendo pertanto con la funzione o l'estetica.

L'accesso a linguetta è di semplice produzione, manutenzione e procedura, e solitamente garantisce un'ampia libertà di posizionamento sulla linea di giunzione. Il suo design consente di ridurre lo stress causato dall'espulsione sulla linguetta, che viene tagliata dopo lo stampaggio. Inoltre, essendo relativamente largo, è ideale per l'utilizzo con resine caricate, che possono risultare difficili da iniettare in accessi più piccoli. Sono queste le ragioni per cui la linguetta è il tipo di accesso preferito in assoluto.

Figura 2: il cilindro giallo rappresenta la posizione dell'accesso, come indicata in una conferma d'ordine. Il risultato è una piccola sporgenza sulla superficie del pezzo finito, che può essere rimossa manualmente.

Accessi a puntale caldo

L'accesso a puntale caldo è situato vicino al centro del pezzo invece che al bordo: si riduce pertanto la distanza che la resina deve coprire per riempire lo stampo e risulta più semplice centrare la forza di bloccaggio che la pressa esercita sullo stampo. La Figura 2 mostra un'immagine di una conferma d'ordine con la posizione di un accesso a puntale caldo. Il cilindro giallo è una cavità fresata nel lato A dello stampo dove sarà fissato, tramite bullone, un puntale caldo a nodo singolo. Gli accessi a puntale caldo si trovano sempre sul lato A.

L'accesso a puntale caldo è spesso utilizzato su pezzi rotondi o a cupola in quanto, rispetto a un accesso a linguetta, consente un flusso radiale invece che lineare. Inoltre, poiché questo tipo di accesso non occupa spazio sul bordo della cavità dello stampo, può essere utilizzato su pezzi che raggiungono la misura massima dell'impronta del pezzo di Protolabs. L'accesso lascia una piccola sporgenza, solitamente avente diametro compreso tra 1,5 mm e 2 mm e altezza compresa tra 0,3 mm e 0,5 mm, che può essere livellata in modo soddisfacente fino a 0,13 mm. A seconda della geometria del pezzo e del tipo di resina, è possibile che questo tipo di accesso lasci anche una macchia rossa o segni di flusso circolari intorno alla posizione dell'accesso, che possono costituire un problema in quanto sono di solito esteticamente visibili sulla superficie del pezzo. Un altro problema è il potenziale degradamento della resina in piccole dosi. Infine, trattandosi di un accesso piccolo, il puntale caldo può ostruirsi se utilizzato per iniettare resine con elevato contenuto di vetro.

Perni

Il perno è il tipo di accesso meno comune. È utilizzato solitamente per i pezzi complessi che non possono avere residui dell'accesso sui bordi, dove si troverebbero le linguette, o sul lato estetico del pezzo, dove si trovano invece i puntali caldi. È l'unico tipo di accesso situato sul lato B dello stampo, che di solito è la superficie non estetica.

Invece di introdurre la resina nella cavità dello stampo dove viene formato il pezzo, il perno inietta la resina nel canale del perno dell'espulsore (vedere Figura 3). Quest'ultimo, indicato in giallo, viene accorciato e la resina viene iniettata dall'accesso "tunnel" a forma di cono nella sezione vuota del canale del perno dell'espulsore, indicato in viola, e nello stampo per formare il pezzo. Una volta che la resina si è indurita, il perno dell'espulsore spinge contro il paletto cilindrico nel canale del perno per far uscire il pezzo dal lato B dello stampo. Il perno dell'espulsore taglia il paletto dall'accesso tunnel, lasciando che il paletto esca dalla superficie del pezzo espulso. Il paletto viene poi rimosso manualmente. Iniettando la resina in un foro del perno dell'espulsore, questo tipo di accesso lascia un residuo sul pezzo finito come un perno dell'espulsore ma questo viene livellato fino a 0,13 mm rispetto al perno dell'espulsore standard che ha una rientranza pari a 0,13 mm nel pezzo.

Figura 3: questo ingranaggio è un esempio perfetto di un pezzo con cui è stato utilizzato un accesso a perno. Il pezzo finale, a destra, mostra il paletto che fuoriesce dall'accesso tunnel, poi rimosso con una procedura manuale.

L'utilizzo di un accesso a perno è strettamente legato alla geometria del pezzo e, per quanto possa dare risultati eccellenti, può comportare un processo complicato. L'accesso tunnel a forma di cono non consente di utilizzare molte resine rinforzate con fibra di vetro, e il taglio del cono dal paletto durante l'espulsione può comportare uno stress significativo sullo stampo. Infine, l'angolo e la profondità del cono ne impediscono l'utilizzo con molte geometrie, come alloggiamenti o pezzi senza nucleo.

Ovviamente, la scelta del tipo di accesso può essere complessa, ma Protolabs opterà per il tipo e la posizione che risulta più idonea al progetto del cliente e alla resina. A sua volta, il cliente avrà la possibilità di modificare la posizione dell'accesso nella conferma d'ordine. In caso di dubbi o domande, è possibile contattare gli esperti del Servizio Clienti al +39 0321 381211 per valutare insieme le diverse opzioni.