È risaputo che il fagiolo rappresenta la parte meno nobile della stampata ed ha il compito di risolvere eventuali problemi di qualità sul pezzo.

Purtroppo non può essere rifuso nel forno a causa della sua composizione chimica particolarmente critica: avendo il compito di assorbire le impurità di processo (aria, distaccante, ecc…) potrebbe contaminare la purezza del bagno.

Per questa ragione i progettisti di stampi cercano di utilizzarlo il meno possibile: portandosi verso un caso limite, se non lo si utilizza è meglio.

A questo punto nascono i primi problemi.

Progettare uno stampo privo di fagioli e metterli (in caso di necessità) in un secondo momento può essere molto rischioso.

Più avanti cercherò di giustificare questa criticità.

Per ora accontentati di questa affermazione.

Se lo stampo è non stato progettato in maniera corretta (ad esempio non considerando da subito il corretto apporto dei fagioli, nel caso in cui sono realmente necessari), rischi di bruciare tutti i tuoi margini di guadagno in continui ritocchi, rifacimenti, modifiche, prove stampo, campionature, test di finitura che potresti evitare nella maggior parte dei casi.

Faccio questa affermazione perché non è detto che chi ha progettato lo stampo abbia conoscenze tecniche importanti che consentano di ottimizzare l’iniezione della macchina.

Allora è importante avere ben chiari alcuni aspetti che abbraccino entrambe queste competenze: come si riempie in maniera ottimale uno stampo per pressofusione e come si ottimizza il funzionamento del gruppo iniezione di una pressa.

Oggi, purtroppo, le due competenze che ti ho accennato, spesso, non si intrecciano, non si incontrano, non sono collegate tra loro.

Proviamo, allora, ad affrontare insieme questi argomenti, cercando di trovare un ponte che collega due competenze che necessariamente dovrebbero viaggiare parallele ma che, purtroppo, nella realtà, si muovono tra due galassie distanti anni luce.

Cerchiamo di scoprire nel dettaglio quali errori e quali ingenuità progettuali di calcolo dei fagioli di uno stampo possono mettere in crisi il gruppo iniezione di una macchina per pressofusione, anche di ultimissima generazione.

Innanzitutto, esiste una regola di buon senso che va applicata ogni volta che uno stampo deve essere progettato: è fondamentale non solo la scelta della macchina ma anche il diametro corretto del pistone.

Naturalmente, tutto ciò incide anche nel calcolo e nella scelta dei fagioli da accoppiare alla stampata (ripeto, sono necessari).

Infatti, per capire se devi metterli, di quale massa dovrebbero essere dotati e di quale superficie frontale dovrebbero disporre, dovresti verificare preliminarmente alcuni parametri: la velocità di seconda fase, la corsa totale di riempimento delle impronte (attenzione: non deve risultare eccessiva per evitare di alzare eccessivamente il tempo di riempimento), l’impatto generato dall’area frontale dei fagioli rispetto alla forza di apertura che genera l’iniezione, l’eventuale sbilanciamento generato sulla stampata dai fagioli, ecc.

Come vedi, sono molti gli aspetti da considerare a tavolino per non trovarsi con brutte sorprese in fonderia.

Quanti di questi parametri sei riuscito a verificare prima di iniziare a fresare lo stampo?

Attenzione: non voglio metterti in ansia o complicarti la vita, ma se vuoi evitare di rincorrere e risolvere problemi a cui non hai mai pensato, è meglio che ti poni alcune domande prima di mettere in produzione lo stampo che hai progettato.

Tornando alla problematica dello stampo privo di fagioli, potrebbe sembrare un piccola ingenuità progettuale, un modo per mandare subito in produzione lo stampo (accorciando i tempi di consegna dei primi pezzi) e risolvere successivamente gli eventuali problemi qualitativi che potrebbero presentarsi nelle zone che necessiterebbero di essere ripulite.

Nulla di ciò potrebbe far pensare a un clamoroso errore di progettazione dello stampo.

Quindi, in questo caso, effettui il progetto di tutta la parte “nobile”, ossia quella che deve realizzare in conformità i pezzi da consegnare, magari curandola nei minimi dettagli, ed eviti di progettare i fagioli.

Perché in genere si procede in questo modo?

-Il fagiolo è una parte non recuperabile e deve essere scartata producendo un costo inutile da assorbire (se puoi evitare di metterlo…).

-Non sai esattamente dove si concentreranno le principali problematiche della fusione, che il fagiolo ti dovrebbe correggere in qualche modo, quindi prima provi lo stampo in macchina e, solo in un secondo momento, li realizzi in base ai problemi che pensi di dover risolvere.

-Non sai a priori quale massa devi associare a ciascun fagiolo e cerchi di intuirlo in fase di campionatura.

In realtà, molti procedono in questo modo.

Ma c’è un problema inaspettato!

Se aggiungi i fagioli in un secondo momento, rischi di squilibrare il progetto dello stampo che hai realizzato.

Quante volte capita, soprattutto nel campo della minuteria, che i fagioli assumano una massa simile o paragonabile a quella delle impronte?

Ma non finisce qui!

Potrebbe capitare l’eventualità che hai progettato uno stampo che sia in ottimo equilibrio per un determinato sistema macchina – pistone.

Magari questo stampo è privo di fagioli.

Ricorda una cosa importantissima: nel momento in cui aggiungi i fagioli alla tua stampata, aumenti l’area frontale del getto e, di conseguenza, anche la forza di apertura che lo stampo genera sulla ginocchiera della macchina.

Se sei già al limite con la chiusura durante la fase di progetto, rischi di mettere in crisi la ginocchiera della macchina aggiungendo di seguito i fagioli.

Ma non siamo ancora arrivati alla fine delle conseguenze.

Ti suggerisco di riflettere con attenzione a questa domanda.

Con quale area di attacco deve entrare il materiale nei fagioli?

Quasi mai, durante la campionatura, ci si ferma a fare questi calcoli, perché lo stampo deve andare in produzione il più presto possibile.

Poi arrivano le sorprese che ti fanno gettare nell’immondizia buona parte delle fusioni che hai prodotto!

Per aggiungere i fagioli allo stampo, evitando di dover risolvere problemi in un secondo tempo, dovresti verificare che sia rispettato il migliore equilibrio idraulico che mantenga il range di funzionamento ideale delle variabili di processo che ti riporto di seguito, mantenendo il migliore set di parametri disponibili per l’accoppiamento macchina – pistone che vuoi utilizzare in fonderia (i valori in verde sono da considerarsi ottimali).

Pressione specifica sul metallo

Corsa totale di seconda fase

Velocità di seconda fase

Forza di apertura

Ecco, allora, una grande verità che mi trovo nella condizione di doverti segnalare.

Quelle che ti ho elencato, potrebbero essere cause potenziali di una non conformità di produzione che potrebbe costringerti a continui rifacimenti dello stampo.

È ovvio che in fonderia non esistono certezze.

Monitorare e controllare tutti gli aspetti che potenzialmente potrebbero portare in deriva il processo è fondamentale.

Ma tutto ciò deve essere fatto a tavolino, non quando lo stampo è arrivato in fonderia.

In quel momento non hai più margini di azione concreti sui parametri di processo.

Come puoi evitare, quindi, di fare continui ritocchi, lifting, sistemazioni, rifacimenti, prove di stampi che non ne vogliono sapere di produrre pezzi perfettamente conformi e di elevato standard qualitativo?

Semplicemente con il buon senso e utilizzando una tecnica di progetto e di analisi che ti consenta di ridurre ai minimi termini gli errori progettuali che ti ho accennato.

Ogni dettaglio del tuo stampo, fagioli compresi, deve essere studiato a tavolino con la massima precisione per evitare problemi molto complessi da risolvere: nulla va trascurato o lasciato al caso.

Se ti rendi conto di non avere le competenze tecniche per effettuare le analisi che ti ho elencato, è indispensabile che ti rivolgi alle persone giuste, quelle che si prendono a cuore i tuoi problemi perché li hanno vissuti in prima persona sulla loro pelle e li hanno risolti a prezzo dei loro sacrifici e della loro perseveranza, provando e riprovando soluzioni che oggi stanno facendo il successo di moltissime fonderie.

In caso contrario, rischi di non aver il processo sotto controllo con conseguenze potenzialmente gravi per la tua produzione.

Sicuramente le problematiche relative al corretto dimensionamento dei fagioli devono essere affrontate con le giuste considerazioni teoriche e progettuali dello stampo: solo così potrai prevenire i continui rifacimenti e le continue risistemazioni degli stampi.

Questo problema può costringerti a moltiplicare le ore degli operatori nei reparti produttivi, incatenandoli di fatto al loro posto di lavoro e dovendo pagare ore straordinarie a operatori e impianti (potenzialmente impiegabili per altre produzioni) in continue e inutili prove stampo.

Sicuramente l’esperienza degli operatori più anziani può avere guidato la tua azienda nei momenti più proficui di mercato, quando i tuoi clienti erano disposti ad accettare tutto ciò che producevi per loro.

Oggi, l’asticella della qualità ha raggiunto livelli impensabili fino a qualche anno fa.

Le loro competenze devono essere necessariamente completate con nuove tecniche di analisi, nuovi metodi di lavoro, nuove tecniche di progetto degli stampi e nuove e testate modalità di regolazione degli impianti.

Oggi, le competenze dei singoli devono essere sempre più orientate verso la risoluzione di problematiche specifiche, per dare risposte sempre più precise, rispetto a quanto si faceva qualche anno fa.

Focalizzazione e specializzazione: queste sono le armi vincenti per affrontare positivamente la sfida della globalizzazione nella tua fonderia.

Ricorda sempre di utilizzare al massimo livello la tecnologia di cui disponi.

Solo in quel momento sarai pronto per ampliare gli orizzonti e gli investimenti, perché il resto lo hai già stabilizzato e lo stai utilizzando al meglio.

Sostituisci metodi improvvisati con l’analisi precisa dei parametri di processo anche nella tua azienda, anche quando devi calcolare e dimensionare i fagioli del tuo stampo.

Applica anche tu un metodo certo per progettare gli stampi una volta per tutte!

Impara a prevenire prima di curare!

Analizza a monte tutte le potenziali criticità dei tuoi stampi cercando di risolverle a tavolino, prima di iniziare a fare trucioli sulla fresa che li produce!

Viceversa, se deciderai di proseguire sulla tua vecchia strada, di non investire in ricerca e sviluppo, di utilizzare i vecchi, deleteri e inutili 5 sensi o di chiudere la tua azienda a metodologie scientifiche consolidate, posso solo augurarti buona fortuna!

Ecco cosa potrebbe accadere in questo caso:

-Continueresti a realizzare stampi da testare pericolosamente in fonderia, quando è troppo tardi.

-Saresti in balia di scelte discutibili di accoppiamento macchina – pistone – stampo.

-Non riusciresti ad ottimizzare i costi di produzione delle fusioni.

-Le tue prove stampo sarebbero infinite e molto costose.

Ecco gli importanti risultati che otterrai nella tua fonderia, e per te stesso, se ti affidi al metodo di lavoro giusto.

-Potrai aumentare il tuo fatturato riducendo le ore di lavoro effettive di progettazione degli stampi.

-Ridurrai drasticamente i costi legati alle tue inefficienze.

-Potrai abbattere drasticamente gli scarti dovuti alle inefficienze degli stampi.

-Aumenterà il rendimento complessivo dei tuoi impianti.

-Risparmierai una quantità incredibile di denaro per rincorrere e tamponare i problemi che ti ho accennato.

Qualità ed efficienza: queste saranno le tue carte vincenti!

Allora, vuoi scoprire anche tu come molte altre fonderie stanno brillantemente affrontando e risolvendo quotidianamente i loro problemi di lavoro con un metodo scientifico certo?

Bene, perché la parte interessante sta per arrivare proprio adesso…

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Roberto Camerin

L’esperto del processo di pressofusione