Come evitare sbavature nelle zone di incontro dei canali

Esistono mille motivi per creare un canale all'interno di un pezzo in plastica. I canali, i tunnel e i fori permettono il passaggio di liquidi, gas e, in alcuni casi, perfino solidi; li vediamo spesso nei pezzi dei dispositivi medici. I canali vengono realizzati all'interno dei pezzi in plastica stampata a iniezione mediante l'uso di nuclei o perni che sporgono dal semistampo o dalla camma. Con Protolabs è possibile ottenere questi perni fresandoli dal blocco dello stampo oppure inserire un perno più robusto in acciaio dopo la fresatura. L'incontro di due canali all'interno del corpo di un pezzo rappresenta una sfida interessante per il progettista, che dovrà riuscire a realizzare una chiusura affidabile nel punto di incontro dei due perni. Il modo apparentemente logico per farlo sarebbe quello illustrato nella Figura 1.

Il problema di questo metodo è che crea dei bordi sottilissimi nel punto di incontro dei perni e questi elementi così delicati rischiano di danneggiarsi con il normale funzionamento dello stampo e durante l'iniezione pressurizzata della resina. Se questi sottili bordi dovessero danneggiarsi, la resina potrebbe penetrare nello spazio creato tra i perni lasciando delle "sbavature" che, trovandosi su una superficie interna, sarebbero particolarmente difficili da rimuovere.

Ovviamente nel progetto di un pezzo non viene specificato in modo esplicito il meccanismo con cui i perni formeranno i canali, ma due canali che si intersecano come quelli della Figura 1 saranno realizzati esattamente con questo tipo di chiusura. Se il progettista dovesse creare, senza saperlo, una chiusura potenzialmente problematica, l'analisi del progetto di ProtoQuote^® evidenzierà questo aspetto. ProtoQuote non riconosce specificatamente incroci di canali, ma rileva i bordi troppo sottili e invia un feedback come quello illustrato nella Figura 2, informando che il progetto produce una "zona affilata" nello stampo e indicando l'area da correggere. Il progettista dovrà rivedere il progetto prima di procedere; fortunatamente esistono alcuni metodi semplici per riprogettare una chiusura come questa eliminando il problema.

Metodo: rastremare il canale laterale

La Figura 3 mostra che è possibile rastremare il perno che forma il canale in modo che il bordo più sottile della faccia concava sia a contatto con il lato del canale principale, e non con la sua massima estensione. In questo modo i bordi sottili della punta concava verranno ridotti e saranno quindi più robusti e in grado di resistere alle pressioni dello stampaggio.

Metodo: ridurre il diametro del canale laterale

È possibile ottenere lo stesso risultato riducendo il diametro complessivo del canale laterale rispetto a quello del canale principale (vedi Figura 4). Come nell'esempio precedente, questo metodo riduce le parti più sottili della superficie concava limitando le probabilità di danni durante lo stampaggio.

Metodo: smussare i bordi sottili della superficie concava

La Figura 5 presenta un metodo per eliminare bordi troppo sottili sull'estremità concava di un perno quando entrambi i canali sono dello stesso diametro e non è possibile rastremarli. In questo caso viene fresato uno smusso tra la superficie esterna del perno del canale laterale e la sua faccia concava. In questo modo i bordi sottili della punta concava vengono smussati rimuovendoli dalle superfici superiori e inferiori del secondo perno senza ridurre il diametro del canale laterale.

Metodo: creare un canale laterale più grande

Infine, se il progetto non permette di restringere il passaggio dal canale laterale al canale principale, è possibile aumentare le dimensioni del canale laterale e impiegare uno dei metodi illustrati sopra, conservando un passaggio a dimensioni intere da un canale all'altro. In pratica, verrà realizzato un passaggio ovale più stretto in corrispondenza della larghezza del canale principale e più largo in corrispondenza della sua lunghezza (vedi Figura 6).

Come sempre, in caso di problemi è possibile contattare i tecnici del servizio clienti di Protolabs al numero +39 0321 381211.