Ökodesign: Leggero, stabile e rispettoso delle risorse – così il design e la produzione beneficiano della simulazione digitale del processo di formatura del vetro

Analisi delle tensioni tramite calcoli di resistenza FEA / Stress analysis attraverso calcoli di resistenza FEA

Risultato della simulazione del processo – analisi della distribuzione dello spessore del muro di vetro

Progettazione del raffreddamento delle forme / Design del raffreddamento delle stampi

Gerresheimer si è posta l'obiettivo di applicare i criteri di sostenibilità entro il 2023 al 100% delle nuove sviluppi di prodotto. L'eco-design significa che fin dall'inizio si considerano gli aspetti di sostenibilità nello sviluppo di un prodotto. Ad esempio, la simulazione del vetro aiuta a ottenere una distribuzione perfetta e uniforme del vetro. Può migliorare la resistenza e contribuire alla riduzione del peso e alla prevenzione degli scarti. Il software di simulazione innovativo utilizzato da Gerresheimer adegua i parametri di produzione sulla base della CFD (Computational Fluid Dynamics o meccanica dei fluidi numerica). In questo modo, si possono identificare precocemente potenziali miglioramenti e ridurre i tempi di sviluppo.

"La produzione del contenitore in vetro inizia con la progettazione dello stampo. Più lo stampo è accuratamente progettato e realizzato, migliore sarà la sua qualità in termini di distribuzione del vetro, aspetto ottico, resistenza e peso," afferma Philipp Amrhein, Manager New Product Development & Mould Design presso Gerresheimer a Lohr (Germania). In particolare, il peso di bottiglie, flaconi e barattoli gioca un ruolo importante nel consumo energetico e quindi sia nella produzione che nella logistica di trasporto. Considerando tutti i parametri chimici e fisici del vetro, tramite simulazioni digitali al computer si ottimizzano il processo di produzione e il design degli stampi. Anche il raffreddamento degli stampi viene ottimizzato tramite simulazione CFD per il processo specifico. Ciò porta a riduzioni di tensione nel contenitore di vetro e quindi a una qualità complessiva migliorata del processo di produzione, ad esempio evitando elevati scarti.

Riduzione dei tempi di sviluppo fino al 70%

Ciò che un tempo richiedeva lunghi e empirici tentativi per stabilizzare il processo di produzione, oggi avviene, per così dire, con un clic, grazie all'uso di software di simulazione computerizzato in pochi minuti. Successivamente, i risultati vengono trasferiti direttamente alle interfacce nel software CAD tridimensionale per la progettazione degli stampi, e le macchine di lavorazione degli stampi creano immediatamente gli stampi stessi. È anche positivo che il software di simulazione riduca i tempi di sviluppo fino al 70%.

Rilevamento rapido delle criticità

Basandosi sulla nota analisi agli elementi finiti, chiamata anche metodo FEA, si calcola quali tensioni influiscono sui contenitori di vetro in base ai requisiti del prodotto. Grazie a questi risultati, è possibile evitare punti deboli già prima delle disegni finali del prodotto. Oggi, la simulazione computerizzata del processo di formatura e dei requisiti del prodotto è ormai indispensabile nel processo quotidiano di progettazione degli stampi. Come parte del processo di miglioramento continuo di Gerresheimer, è un elemento imprescindibile.

Eco-design

Il volume globale di imballaggi è in costante aumento, con conseguenti effetti negativi sull'ambiente. La transizione verso un'economia circolare è una priorità importante per Gerresheimer. L'azienda mira a migliorare gli impatti ambientali dei propri prodotti durante tutto il ciclo di vita – inclusi produzione, trasporto, utilizzo e smaltimento.

I prodotti di Gerresheimer svolgono un ruolo fondamentale nel trasporto sicuro, nello stoccaggio e nella somministrazione dei prodotti dei clienti. In molti casi, la soluzione di imballaggio è parte integrante del sistema, senza la quale alcuni medicinali non sarebbero così facili e sicuri da usare. Così, l'azienda pone le basi per un prodotto user-friendly, sicuro e di alta qualità già nella fase di sviluppo, e intende garantire che gli impatti ambientali siano considerati fin dall'inizio.