Strumenti di stampaggio a iniezione ottimizzati tramite simulazione

La distribuzione della temperatura nel nucleo dello stampo in acciaio comune inizialmente previsto (a sinistra), così come gli inserti del nucleo in CuBe B2 (al centro) e Moldmax HH (a destra).

Per componenti di alta tecnologia, la configurazione ottimale degli utensili è di massima importanza per produrre prodotti di alta qualità in processi stabili. Con l'aiuto di SIGMASOFT® Virtual Molding, i produttori di stampi testano in anticipo i loro concetti su una macchina di stampaggio virtuale. In questo modo determinano la configurazione ideale dello stampo prima ancora che l'acciaio venga lavorato.

Alla Moulding Expo 2019 (21-24 maggio 2019 a Stoccarda), SIGMA Engineering GmbH di Aquisgrana presenta la tecnologia SIGMASOFT® Virtual Molding. Nella Hall 7 allo stand 7E15, SIGMA mostra come il software aiuti nelle prime fasi di progettazione ad analizzare e valutare gli stampi di iniezione e i concetti di termoregolazione. Supporta così l'utente nel trovare la combinazione ottimale tra lega dello stampo e sistema di termoregolazione. Ciò consente al produttore di stampi di realizzare utensili che producono componenti di buona qualità fin dall'inizio sulla macchina.

In un esempio di applicazione nel settore automotive, lo stampo è stato inizialmente pianificato con un acciaio da stampo commerciale. Per evitare costose revisioni dello stampo, l'intera configurazione – inclusi tutti i componenti dello stampo e le loro leghe corrispondenti – è stata impostata in SIGMASOFT®. La simulazione funziona come una macchina di stampaggio virtuale e calcola una fase di riscaldamento e diversi cicli di iniezione per raggiungere uno stato termicamente stabile. L'analisi dello stampo in stato di equilibrio termico ha rivelato punti caldi in alcuni nuclei dello stampo (vedi immagine 1, a sinistra), dove la temperatura era fino a 30°C più alta rispetto al resto della cavità. Per ottenere una distribuzione più uniforme, sono state simulate e valutate diverse possibili soluzioni con SIGMASOFT® Virtual Molding.

In base al concetto complessivo dello stampo, la soluzione preferita è stata quella di sostituire l'acciaio da stampo utilizzato con una lega ad alta conducibilità, invece di installare canali di raffreddamento aggiuntivi. A tal fine sono stati condotti tentativi virtuali con inserti di stampo in CuBe B2 e Moldmax HH. Come nella prima analisi, anche questi tentativi sono stati calcolati con una fase di riscaldamento e più fasi di iniezione per raggiungere uno stato termicamente equilibrato. Infine, la distribuzione della temperatura nei nuclei è stata confrontata tra le tre leghe. Entrambe le leghe ad alta conducibilità mostrano una distribuzione di temperatura significativamente migliorata e più uniforme (immagine 1, al centro e a destra). Poiché le temperature raggiunte con entrambe le alternative sono nello stesso intervallo, entrambe rappresentano una soluzione soddisfacente per evitare i punti caldi. Grazie ai risultati della simulazione, lo stampo può essere immediatamente realizzato con nuclei ad alta conducibilità, creando così la base per un processo stabile.

SIGMASOFT® permette ai propri utenti di analizzare e valutare facilmente la configurazione dello stampo pianificato, ancora prima che venga costruito. Con l'aiuto del software, gli utenti identificano le aree critiche dal punto di vista termico e verificano diverse soluzioni per migliorare lo stampo e rendere il processo di stampaggio più stabile. In questo modo, risparmiano sui costi e evitano revisioni dello stampo tra i test sulla macchina.