Proseguiamo il nostro corso online cercando di rispondere a una importantissima domanda: per una pressa generica è meglio avere il controllo in anello aperto o in anello chiuso sull’iniezione?

Se stai valutando l’acquisto di una nuova pressa, hai trovato qualcosa di decisamente interessante da leggere.

Prova a rispondere a queste domande.

Se decidi di acquistare una nuova pressa, cosa valuti prima di tutto per ottimizzare al massimo il tuo investimento?

Guardi solo il prezzo di acquisto?

Valuti forze di chiusura o pistoni differenti rispetto alle macchine che hai acquistato o sei disposto ad analizzare soluzioni migliori in grado di ridurre i tuoi costi di produzione e di aumentare la cadenza produttiva degli impianti?

Cosa pretendi dall’iniezione della macchina che stai per acquistare?

Come ben sai, il gruppo iniezione di una pressa rappresenta il cuore della macchina e conoscere bene cosa si nasconde dietro alle nuove tecnologie per ottimizzare i profili di riempimento degli stampi diventa strategico per indovinare al 100% il tuo nuovo investimento.

Oggi, le presse sono dotate di soluzioni tecnologiche particolarmente interessati e performanti rispetto al passato.

Tra queste soluzioni puoi anche trovare il controllo ad anello chiuso.

Ti porto subito ad una riflessione molto interessante.

Fino a qualche anno fa il controllo ad anello chiuso era fortemente demonizzato sulle macchine a camera calda, mentre sulle presse a camera fredda era fortemente sconsigliato per macchine di taglia inferiore alle 800 ton.; oggi non è più così: puoi trovare soluzioni di questo tipo anche su presse miniaturizzate, su macchine con tempi ciclo rapidissimi, con profili di iniezione impensabili fino a 5 anni fa.

Per quale ragione questa tecnologia ha avuto una impennata di richieste ed è diventata una fonte di ricerca tra le più sviluppate negli ultimi anni?

Perché ciò che prima era sconsigliato, oggi è una realtà consolidata e, addirittura, consigliata dai costruttori?

Esistono dei limiti nell’applicazione odierna di questa tecnologia?

Priviamo a rispondere insieme a queste domande.

Prima di iniziare la nostra trattazione, desidero farti vedere un filmato che ho girato alla fiera Euroguss 2020 di Norimberga, nel quale puoi notare come un costruttore italiano di presse ha, addirittura, deciso di adottare questa tecnologia su una pressa da 9 tonnellate.

Ecco alcuni aspetti legati al gruppo iniezione che dovresti valutare, nel momento in cui stai per acquistare una nuova macchina.

Tempo di risposta tra il comando del PLC e il movimento del pistone

Se per riempire pareti sottili è necessario attenersi a tempi di riempimento di qualche millisecondo, è ovvio che tutti i ritardi e le perdite di carico che entrano in gioco nell’impianto idraulico del gruppo iniezione devono essere ridotti ai minimi termini (tempo di propagazione dei segnali, tempo di commutazione delle uscite del PLC, tempo di apertura della valvola, tempo di assestamento della pressione nel circuito idraulico, ecc…).

Per questa ragione, oggi, esistono in commercio gruppi iniezione compatti, con perdite di carico ridottissime e con valvole velocissime.

Inoltre, lo sviluppo di microprocessori di dimensioni ridottissime con performance eccellenti dal punto di vista del tempo di scansione ha permesso di costruire PLC  velocissimi, in grado di “retroazionare e controllare i segnali” (tradotto in parole più semplici, in grado di “chiudere un anello di controllo sui segnali di corsa, velocità e pressione del pistone di iniezione”) con tempi rapidissimi, in grado di non interagire o rallentare il profilo di iniezione della pressa.

Qualche anno fa l’elettronica non aveva fatto passi da gigante così importanti e per questo motivo, a ragion veduta, i costruttori di presse consigliavano la tecnologia ad anello chiuso solo per macchine di grosse dimensioni (quindi con profili di iniezione particolarmente lenti).

In realtà, esistono anche altri fattori nel campo della ricerca che hanno permesso di migliorare esponenzialmente i tempi di risposta dei profili di iniezione delle presse.

Continua a leggere e lo scoprirai molto rapidamente.

Generazione dei profili di velocità con contenute aperture delle valvole

Anche questa considerazione è fortemente influenzata dall’ottimizzazione dei profili di iniezione per compensare tempi di riempimento ridotti quasi a zero.

Massima costanza di pressione nel circuito idraulico che gestisce il cilindro di iniezione

Prova a pensare a questa considerazione: quasi sempre, soprattutto nel caso della zama, gli spessori di attacco sono compresi tra 0,3 e 0,4 mm.

Per questa ragione, il tempo di solidificazione di questa parte della stampata, avviene in tempi ridottissimi (in queste condizioni anche meno di 10 ms) e avere cadute di pressione elevatissime ad iniezione avvenuta è una cosa particolarmente deleteria: significherebbe dover gestire la fasi di pressione in maniera non adeguata, andando a compattare solo materozza e canali.

Ciò ha indotto i costruttori ad effettuare ulteriori ricerche nel campo idraulico, introducendo sistemi che permettono agli accumulatori di subire cadute di pressione nettamente inferiori al termine della seconda fase.

Se ci pensi, anche questo aspetto progettuale ha sensibilmente migliorato la dinamica della pressa: poter disporre di una maggiore e più costante pressione sull’intero ciclo di iniezione permette di rendere più veloce in risposta il pistone.

Ecco un ulteriore motivo per il quale la tecnologia ad anello chiuso riesce a essere performante anche su impianti con profili di iniezione velocissimi.

Volendo tradurre con semplici parole quello che ti ho riportato, potremmo raggiungere una conclusione molto interessante.

Qual è, quindi, il vero vantaggio del controllo dell’iniezione della pressa con la tecnologia ad anello chiuso?

Perché è conveniente valutare questa tecnologia anche per macchine di dimensioni “umane”?

Cosa può fare la differenza tra le due tecnologie (anello aperto e anello chiuso)?

Con l’anello chiuso, sebbene possa esserci il rischio che il controllo della pressa (quindi la gestione del profilo di iniezione) possa subire un rallentamento (quindi un leggero peggioramento della dinamica), in realtà, in questo caso, la macchina diventa molto più precisa, molto più stabile e ripetibile nel tempo (ovvero, tende a diventare più immune rispetto a variazioni di temperature esterna, diventando meno influenzabile dal clima esterno, dalla temperatura dello stampo, dalla temperatura del glicole, ecc…).

Naturalmente, la dinamica della macchina viene tanto meno influenzata dal controllo in anello chiuso, tanto più le sue caratteristiche tecniche la portano verso cicli di lavoro più lenti (…traduzione: più grossa è la macchina, più è tendenzialmente lento il ciclo di iniezione…).

Tuttavia, i benefici dell’anello chiuso sono così evidenti che, ragionando in termini di un eventuale compromesso, un potenziale ed eventuale rischio residuo di rallentamento della dinamica della macchina è ben compensato da una enorme stabilizzazione del processo.

Queste sono solo alcune considerazioni vitali per capire cosa devi chiedere al gruppo di iniezione di una nuova pressa che hai acquistato.

Come vedi, l’ambiente tecnologico non sta a guardare.

Nel campo della pressofusione, le cose si complicano notevolmente, perché sto notando, purtroppo, una cronica mancanza di cultura e di informazioni tecniche, indispensabili per fare scelte corrette, investimenti mirati a spendere il denaro aziendale in maniera assolutamente efficiente e proficua.

Visto che i costruttori di presse, come anticipato, stanno stravolgendo pesantemente la logica di progettazione delle macchine nel corso degli ultimissimi anni, prova a rispondere agli ulteriori interrogativi che ti ho riportato di seguito.

Sei sicuro di avere scelto le macchine giuste per la tua fonderia?

Che tipo di controllo sull’iniezione hanno le tue presse?

Quanto sono stabili nel tempo le tue macchine?

Di quale dinamica sull’iniezione sono dotate?

Quanto sono immuni rispetto a variazioni delle condizioni operative esterne allo stampo e alla pressa?

Di solito faccio una domanda aperta ad ogni mio cliente sperando di ricevere risposte dettate da un ragionamento matematico preciso: “mi spieghi quale ragionamento hai fatto per la scelta e l’acquisto delle ultime macchine che hai inserito nella tua fonderia?”

Tipica risposta: “da quando esiste la mia azienda compriamo queste macchine e continuiamo a farlo”.

La materia è molto complessa e se non affronti ognuno di questi punti con le dovute cautele, rischi di sbagliare completamente gli investimenti nella tua fonderia, a volte con un danno economico devastante.

Se le considerazioni che ti ho messo sul tavolo non sono note, è importante che trovi qualcuno che le sviluppi insieme a te.

Inoltre, in fase di acquisto della tua nuova pressa, presta molta attenzione a non  complicare oltre il necessario i tuoi impianti, aumentandone il tempo di setup e peggiorandone il tempo ciclo costringendoti a regolazioni più complesse e meno stabili nel tempo.

Ricordati: la semplicità prima di tutto.

Ciò che non c’è non si rompe e non ti complica l’esistenza.

Piuttosto investi un controllo stabile e nel feedback fondamentale delle curve di iniezione.

Immagina, ad esempio, di trovarti di fronte a un fermo macchina durante una manutenzione ordinaria o un guasto.

Visto quanto ti ho accennato al punto precedente, prova ad immaginare l’impatto di inutili complicazioni di fronte a una tematica così importante come il tempo che devi dedicare alla manutenzione ordinaria o il tempo che ti serve per risolvere una emergenza legata ad un guasto che ti genera un fermo macchina.

Ricorda: ciò che è presente in ogni tua isola di pressofusione in fonderia può rompersi o può complicarti la vita!

Analizza con la massima attenzione ogni soluzione che ti viene proposta e che potrebbe inutilmente portarti alla complicazione di gestione dei tuoi impianti in fonderia e verifica sempre l’efficienza del gruppo iniezione della pressa che stai per acquistare.

Sto facendo da anni queste valutazioni, da quando ho iniziato a voler analizzare nel profondo il processo di pressofusione per capire dove possono esserci margini di miglioramento nel tuoi costi di produzione e nella efficienza della tua fonderia.

Ho una sola missione: portarti verso la massima efficienza che puoi raggiungere.

Ecco come mi impegno ad analizzare e risolvere le inefficienze della tua fonderia.

Ti aiuterò ad analizzare e a costruire la tua fonderia ideale, composta solo da ciò che ti serve, non prendendo in considerazione l’inutile e il superfluo.

Ti insegnerò a fare calcoli matematici volti all’analisi del materiale che già possiedi e alla scelta delle reali soluzioni che ti mancano per far veramente decollare la tua azienda.

Ti aiuterò a scegliere sempre la migliore tecnologia in commercio al migliore investimento per la tua azienda.

Basta essere schiavi di scelte improvvisate e sbagliate.

Per la scelta ottimale del diametro dei pistoni, ti insegnerò a fare calcoli matematici che ti permetteranno di capire se materiale che già possiedi è idoneo e sufficiente a coprire tutte le esigenze produttive della tua azienda, garantendo ai tuoi clienti la qualità che pretendono da te ai costi che decidono loro.

Cosa possiamo dire in merito alla cadenza produttiva delle presse?

Con un metodo scientifico e con calcoli matematici precisi e non improvvisati, finalmente anche tu sarai in grado di trovare sempre l’accoppiamento ottimale tra macchina, pistone e stampo.

Tra le possibili combinazioni disponibili, avrai sempre la possibilità di scegliere quella ottimale per l’impianto che ti si libera al momento di produrre un articolo al massimo della qualità e dell’efficienza produttiva della tua fonderia.

Ecco uno dei momenti strategici per abbattere i tempi morti: il cambio stampo.

Immagina di dover effettuare la sostituzione del tuo stampo più complesso, per fornire il tuo cliente più importante nel tempo più breve possibile perché sei in ritardo con le consegne.

Ora immagina di dover mettere a punto l’isola di pressofusione più complessa dell’intero sistema solare.

Magari devi consegnare solo 500 pezzi!

Prova a farti questa domanda.

Prima di circondare la tua macchina di una moltitudine di accessori (ripeto, alcuni magari utili, ma altri assolutamente non necessari in alcune applicazioni), hai provato a leggere e interpretare le curve di iniezione della macchina per capire se hai ottenuto un setup coerente con i parametri di processo che hai progettato?

Hai progettato i parametri di processo prima di montare lo stampo in macchina?

Se si, quali?

Sei pronto a monitorare in linea le stampate che stai per eseguire?

Hai presse con profili di iniezione stabili nel tempo o sono ballerini e casuali?

Io ti insegnerò a fare tutto questo, liberandoti dal rischio concreto di restare schiavo di soluzioni improvvisate e inutili.

Per finire, ecco un’altra spina nel fianco di chi deve produrre con la massima efficienza: la manutenzione ordinaria o straordinaria.

Finalmente avrai nella tua azienda qualcuno che ti insegnerà a prevenire prima di curare, senza complicare inutilmente i tuoi impianti in fonderia.

Finalmente ti insegnerò a utilizzare le curve di iniezione e il software del controllo qualità dei tuoi impianti per fare manutenzione predittiva e fermare gli impianti solo quando lo stabilirai tu.

Purtroppo, per te non potrò fare nulla se deciderai di restare legato a concetti di lavoro inefficienti e decisamente datati.

Allora, ti ricordo cosa può capitare affrontando i tuoi problemi in maniera inefficiente.

-Rischieresti di utilizzare impianti complessi, difficili da gestire e delicati da manutenere.

-Gestiresti in maniera improvvisata la scelta dei pistoni da montare sulle presse.

-Le cadenze produttive delle tue macchine non decollerebbero mai.

-Il processo produttivo delle tue presse sarebbe instabile e legato a condizioni operative esterne alle macchine.

Ecco gli importanti risultati che otterrai nella tua fonderia, se ti affidi alla persona giusta.

-Ridurrai molto velocemente gli scarti di produzione.

-Ridurrai drasticamente i costi energetici.

-Diminuirai le inefficienze produttive dovute a profili di iniezione instabili nel tempo.

-Imparerai a fare la manutenzione predittiva agli impianti per farli fermare solo quando lo deciderai tu.

-Ridurrai la manodopera e i suoi costi.

-Renderai i tuoi impianti più veloci.

-Gli scarti di produzione diventeranno rapidamente un amaro ricordo.

Allora, anche tu vuoi vedere decollare la produttività delle tue macchine e la qualità dei tuoi prodotti?

Preparati, perché la prossima lezione sarà ancora più interessante…

… inoltre …

Se veramente sei interessato ad approfondire quanto ti ho appena raccontato…

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Roberto Camerin

L’esperto del processo di pressofusione