Design Tip

Dominare la complessità:

Le tecniche di preparazione degli stampi permettono di realizzare anche elementi complicati

La progettazione di un pezzo stampato a iniezione, che tenga conto del giusto angolo di spoglia, spessore di parete e raggio di curvatura, e di altri aspetti, è già complicata di per sé, ma quando nella geometria del pezzo vanno a inserirsi anche elementi unici, come innesti a baionetta e ruote, il processo acquista un ulteriore livello di complessità. Siamo spesso in grado di produrre pezzi con elementi complessi facendo ricorso ad azionamenti laterali, chiusure scorrevoli, pick-out e altri metodi di stampaggio. Vediamo alcuni degli elementi complessi più comuni e i metodi per ottenerli.

Il Torus di Proto Labs
La sezione azzurra di Torus presenta diverse grappe ed elementi a baionetta.
Innesti a baionetta

Le nostre capacità ci consentono di aggiungere elementi a baionetta interni utilizzando fori a rilievo e una chiusura scorrevole. La chiusura forma un foro di passaggio interno al pezzo facendo combaciare il lato A e il lato B e impedendo il flusso della resina all'interno del foro. Per gli innesti a baionetta, Proto Labs richiede un angolo di spoglia minimo di 3 gradi.

Scanalature ad anello e perni a fungo

Quando il progetto dell'innesto a baionetta comprende scanalature ad anello, Proto Labs utilizza il pick-out a due pezzi. Il pick-out è una parte estraibile dello stampo che viene inserita manualmente nello stampo prima del processo di stampaggio e poi rimossa dal pezzo, sempre manualmente, dopo l'espulsione (prima dell'inizio del ciclo successivo). Gli elementi ad anello possono essere realizzati anche usando due azionamenti laterali a seconda dell'orientamento, della distanza dalla linea di giunzione e di eventuali interferenze di altre caratteristiche. Inoltre, supportiamo geometrie con perni a fungo, che sono ottenuti in modo analogo alle scanalature ad anello, con un pick-out a due pezzi o con due azionamenti laterali. Se si sceglie il pick-out a due pezzi, resterà una linea testimone nel punto di incontro.

Testo

Il testo sui pezzi assolve a diverse ragioni. Quando il progetto lo prevede, consigliamo in genere di scegliere il testo in rilievo. Il testo incassato, infatti, è difficile da leggere e in più la presenza di lettere in rilievo nello stampo ostacola il conseguimento di una buona finitura. L'aggiunta del testo è più o meno complicata a seconda della sua posizione sul pezzo. Il testo estruso parallelamente alla direzione di apertura e chiusura dello stampo richiede soltanto uno stampo semplice “straight-pull”, mentre il testo estruso parallelamente alla linea di giunzione crea dei sottosquadri che necessitano di un azionamento laterale. Sullo stampo del pezzo viene usato un azionamento laterale con camme, che agisce in maniera automatica durante il processo di stampaggio, consentendo di ridurre i costi di produzione.

Il testo può essere aggiunto anche sulle nervature. Anziché fresare una nervatura lunga e sottile e, successivamente, continuare a fresare per realizzare il minuscolo testo, possiamo scegliere tra due tecniche alternative. Prima, realizziamo il testo con una fresa a codolo molto piccola (0,5 mm), quindi creiamo la nervatura con due inserti bullonati. La seconda tecnica è l’elettroerosione (EDM) che, con una rapida serie di scintille elettriche, erode il testo desiderato sul pezzo. Le due soluzioni comportano entrambe un costo aggiuntivo per lo stampo. Infine, ricordiamo di aggiungere un angolo di spoglia sul testo per facilitare il rilascio del pezzo dallo stampo.

La ruota dentata e la borchia a 45° di Torus sono alcuni degli elementi complessi che Proto Labs è in grado di inserire nei pezzi.
Grappe

I fermagli a molla possono essere realizzati con diversi metodi, ognuno dei quali presenta pro e contro. Nei casi che ammettono l'aggiunta di un foro a rilievo alla base della grappa e di un angolo di spoglia supplementare, Proto Labs può utilizzare le chiusure scorrevoli per creare una grappa meno cara ma con le stesse funzionalità. Se, invece, il foro a rilievo non è compatibile con il progetto, la grappa può essere stampata utilizzando un azionamento laterale, che deve però essere posizionato in modo tale da consentire l'accesso dalla linea di giunzione esterna. Il pick-out è il metodo più costoso per creare sottosquadri nella grappa, ma ha il vantaggio di riuscire a ovviare a quasi tutte le limitazioni di forma e posizione. Il materiale è un altro aspetto importante da tenere in considerazione per la funzionalità delle grappe. Più un materiale è rigido e più difficile sarà sganciare la grappa perciò, nel caso di collegamenti rimovibili che prevedono un uso ripetuto, è preferibile utilizzare materiali più morbidi.

Ruote dentate

Le ruote dentate allineate parallelamente alla direzione di apertura e chiusura dello stampo possono essere realizzate con uno stampo semplice “straight-pull”. Nel caso di ruote profonde, però, potrebbe essere necessario aggiungere un angolo di spoglia sulle facce dei denti in modo da agevolare l'estrazione della ruota dallo stampo. Inoltre, in caso di denti piccoli o con un profilo molto netto, per formare la ruota potrebbe essere necessario usare un elettrodo EDM invece della fresatura.

Borchie

Le borchie sono essenzialmente perni in rilievo usati per agganciare elementi di fissaggio o supportare elementi di altri pezzi che vi passano attraverso. La maggior parte delle borchie è abbastanza semplice da stampare; la difficoltà si presenta quando questi elementi si trovano su superfici ad angolo o quando sono molto alti e sottili. Una borchia ad angolo non è parallela né alla direzione di apertura e chiusura dello stampo né alla linea di giunzione, che forma un sottosquadro che viene risolto con un pick-out. Nel caso di borchie alte e sottili con un rapporto altezza-larghezza molto alto, Proto Labs può utilizzare un perno in acciaio, che non si romperà durante il processo di stampaggio.

Le capacità di Proto Labs sono incrementate di anno in anno. Se dubitate della realizzabilità di un vostro progetto, caricate il modello e lasciatevi sorprendere. Il nostro sistema automatizzato di preventivi vi fornirà un'analisi di stampabilità, mentre i tecnici del nostro servizio clienti discuteranno con voi degli elementi complessi del vostro progetto e risponderanno a qualsiasi dubbio di progettazione al numero +39 0321 381211. Per aiutarvi a visualizzare e a progettare questi elementi, abbiamo creato Torus, uno strumento di ausilio alla progettazione che illustra alcuni degli elementi complessi che i vostri pezzi potrebbero richiedere. Per ricevere un campione gratuito di Torus, cliccate qui.

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