Con Virtual Molding, produzione di maschere precisa e veloce

La piastra fissa (sinistra) e quella mobile (destra) a 180 °C dopo la stabilizzazione in dieci cicli.

Da inizio aprile, SIGMA Engineering, Arburg e molti altri partner della collaborazione hanno lavorato a un nuovo progetto contro la diffusione del coronavirus. Ora la produzione delle maschere stampate in modo injection da LSR (Liquid Silicone Rubber) è in piena attività. Con SIGMASOFT® Virtual Molding sono stati determinati e ottimizzati, tra l'altro, i punti di iniezione, il fabbisogno di pressione, la distribuzione della temperatura, le inclusioni d'aria e la rete del materiale LSR.

La SIGMA Engineering GmbH ("SIGMA") di Aquisgrana, Germania, ha partecipato al progetto interaziendale di una maschera multifunzionale per bocca e naso contro la diffusione del coronavirus.

«L'ampia richiesta del pubblico e anche dei nostri stessi dipendenti di maschere di protezione ha reso questa collaborazione un progetto benvenuto», afferma Thomas Klein, amministratore delegato di SIGMA sulla situazione attuale. «Grazie alla collaborazione riuscita e focalizzata con partner come Arburg e Polar-Form, siamo riusciti a simulare in breve tempo la progettazione dell'intera forma in LSR e a ottimizzare la costruzione per un processo sicuro ed efficiente.»

Più di una semplice analisi di fattibilità

Per garantire una produzione senza problemi delle maschere, Tobias Sonntag, ingegnere di progetto di SIGMA, ha utilizzato SIGMASOFT® Virtual Molding per affrontare la questione del miglior punto di iniezione sull'articolo, del sistema di sfiato e della progettazione termica già prima della realizzazione dello stampo. Anche la previsione dei parametri di processo e del tempo di rete necessario era già un risultato importante della simulazione.

«Sono stati studiati molti fattori diversi. La qualità del componente, le caratteristiche ottiche e, naturalmente, la sicurezza dell'utente attraverso un componente perfetto, privo di inclusioni d'aria e difetti, erano al centro dell'attenzione. Ma ci interessava anche una progettazione di produzione rapida e sostenibile in risorse», spiega Sonntag riguardo ai requisiti del progetto e del componente.

Efficienza energetica e risparmio di risorse tramite simulazione

I cicli di produzione per l'avviamento di uno stampo non sono più stimati, ma calcolati con precisione tramite SIGMASOFT® Virtual Molding. Grazie alla previsione accurata dei cicli di produzione fino allo stato termicamente stabile dello stampo, il processo di serie è stato garantito. Per un controllo preciso della distribuzione della temperatura, il numero di sensori di temperatura nello stampo è stato aumentato a sei e la loro posizione ottimizzata sulla base dei risultati. Ciò ha permesso una regolazione mirata delle resistenze di riscaldamento. Inoltre, un isolamento ottimale della forma ha ridotto al minimo il fabbisogno energetico – evitando sprechi di energia.

Dal montaggio dello stampo, passando ai calcoli di riempimento e termici, SIGMA ha realizzato il progetto in 24 ore. In totale, quattro componenti per ciclo vengono stampati in LSR Elastosil LR 5040 di Wacker a 180 °C. La distribuzione di temperatura simmetrica necessaria per le quattro cavità è stata creata, prima tramite simulazione con isolamento ideale, sei sensori di temperatura e resistenze di riscaldamento regolabili, e poi realizzata da Polar-Form nel settore degli stampi.

«Progettare uno stampo senza riferimenti di componenti e processo sotto pressione è il punto di forza di SIGMASOFT® Virtual Molding», riassume Thomas Klein. «I partner erano sotto enorme pressione, perché tutto doveva funzionare subito correttamente. Siamo molto felici che lo stampo abbia funzionato prima al computer e che siano stati evitati errori. In questo modo si è creato molto rapidamente un processo efficiente. Grazie a tutti i partner per il successo condiviso.»