Stampaggio a iniezione stabile nonostante le variazioni del materiale

Nello stampaggio a iniezione, la stabilità di processo è un fattore decisivo. Le variazioni del materiale, dello stampo o delle condizioni ambientali possono rapidamente tradursi in problemi di qualità, scarti o consumi energetici superflui.

SLG Kunststoff GmbH, con sede a Buggingen (Germania), dimostra con un progetto produttivo reale come i sistemi di assistenza digitale possano risolvere queste criticità.

In collaborazione con ENGEL, SLG ha testato la versione di serie di iQ weight control plus in condizioni di produzione reali, ottenendo risultati significativi: maggiore stabilità di processo, migliore qualità dei componenti stampati a iniezione e risparmi energetici misurabili.

Il portfolio di SLG comprende componenti per il settore degli elettrodomestici e oggetti per la casa di grandi dimensioni, che produce utilizzando stampi famiglia. In un progetto recente, i componenti del vassoio e del coperchio (2.100 g / 700 g) di un contenitore portaoggetti sono stati realizzati su una pressa a iniezione a due piani duo 1700.

La produzione di componenti tecnici stampati a iniezione di questa complessità pone sfide ben note agli operatori del settore:

• Variazioni della viscosità del materiale plastico.

• Cambiamenti nel comportamento di riempimento dello stampo.

• Requisiti elevati in termini di costanza del peso e qualità superficiale.

• Crescente pressione su efficienza energetica e costi di produzione.

• Anche piccole deviazioni di processo possono generare scarti o compromettere la stabilità della produzione.

Con iQ weight control plus, i trasformatori di materie plastiche dispongono di un sistema di assistenza digitale che regola in modo intelligente il processo di iniezione. Durante la produzione, il software analizza la curva di pressione di ogni singola stampata e adatta automaticamente il volume di iniezione alla viscosità del materiale plastico in tempo reale. Le variazioni di processo vengono così compensate istantaneamente.

L’elemento chiave che cambia le regole del gioco è iniezione a pressione controllata.

Invece di un profilo di iniezione complesso con numerosi parametri di regolazione, è sufficiente definire solo due valori:

• Pressione di iniezione.

• Tempo di commutazione.

Il sistema genera automaticamente il profilo di iniezione ottimale a partire da questi due dati. Il risultato: processi di stampaggio a iniezione più stabili, con un impegno di impostazione dei parametri notevolmente ridotto.

SLG ha testato il sistema in condizioni di produzione reali, puntando a migliorare qualità ed efficienza senza modificare il tempo ciclo.

Grazie all’iniezione a pressione controllata è stato possibile eliminare diverse criticità tipiche dello stampaggio a iniezione di materie plastiche riciclate.

I miglioramenti qualitativi sono evidenti:

• Nessuna formazione di bave.

• Qualità dei pezzi costante anche in presenza di variazioni del materiale plastico.

• Riavvio della produzione affidabile dopo fermi macchina.

Il sistema reagisce automaticamente alle variazioni della resistenza al riempimento dello stampo e adatta il processo di stampaggio a iniezione in modo dinamico.

Uno dei risultati più significativi riguarda la pressione di iniezione, diminuita di circa 300 bar rispetto al processo standard.

Un vantaggio che si traduce direttamente in minore stress meccanico per stampo e pressa a iniezione e in una lavorazione del materiale plastico più efficiente.

Oltre ai miglioramenti qualitativi, si sono ottenuti anche vantaggi significativi in termini di efficienza energetica.

Un confronto prima-dopo del consumo energetico chiarisce l'effetto:

• Prima: 0,407 kWh/kg.

• Dopo: 0,383 kWh/kg.

Questo corrisponde a un risparmio energetico di circa il 10% a parità di tempo ciclo.

Oltre ai miglioramenti tecnici, dalla sperimentazione emerge soprattutto il valore aggiunto degli assistenti intelligenti dal punto di vista economico.

I primi calcoli effettuati da SLG mostrano che una singola macchina può generare un potenziale di risparmio annuo a cinque cifre.

I principali vantaggi economici sono:

• Meno scarti.

• Minore consumo energetico.

• Processi più stabili turno dopo turno.

• Minore impegno nella regolazione dei parametri del processo.

• Minore dipendenza dalle conoscenze specialistiche.

In tempi di carenza di manodopera qualificata e di aumento dei costi energetici, questa combinazione rappresenta un vantaggio competitivo decisivo per molte aziende del settore.

È nella lavorazione dei materiali più critici che iQ weight control plus esprime il suo pieno potenziale per rendere i processi di stampaggio a iniezione più stabili.

Le variazioni della viscosità del materiale plastico – ad esempio nel caso di materiale riciclato o in occasione di un cambio lotto – vengono rilevate automaticamente e compensate nella stessa stampata, mantenendo costanti sia il peso sia la qualità del componente.

Si aprono così nuove prospettive per processi di stampaggio a iniezione più stabili che sia al contempo economica e sostenibile.