 |
La scelta dei materiali con la lavorazione con macchine
In un precedente Suggerimento di progettazione abbiamo spiegato che lo stampaggio a iniezione rapida è un metodo economico per testare tipi di materiali diversi prima di dare il via alla produzione con una resina specifica. Sempre in quel Suggerimento, avevamo consigliato di consultare le schede con le specifiche dei materiali per restringere il campo prima di avviare le operazioni di stampaggio dei pezzi nei materiali scelti. Ma le schede con le specifiche non sempre possono fornire tutte le informazioni necessarie. In questi casi, la soluzione migliore è spesso lavorare un pezzo vero con macchine CNC.
A differenza dello stampaggio a iniezione rapida, che si dimostra un metodo economico per quantità superiori ai venticinque pezzi, i prototipi lavorati con macchine del processo Firstcut rappresentano un modo rapido e poco costoso per produrre anche una sola unità. Ciò rende la lavorazione con macchine un'alternativa valida per testare materiali termoplastici e metallici reali nelle fasi iniziali del processo di sviluppo, quando la progettazione è ancora in divenire. Il sistema automatizzato di preventivi e la lavorazione con macchine sono in grado di adattare con facilità le modifiche del progetto perché è possibile creare un nuovo preventivo e produrre un nuovo prototipo basandosi direttamente su un modello CAD 3D modificato, senza dover sostenere il costo di produzione di un nuovo stampo.
I prototipi lavorati con macchine possono utilizzare molte delle resine impiegate nello stampaggio a iniezione, perciò sono ideali per eseguire il collaudo funzionale iniziale dei materiali prima di finalizzare il progetto. Inoltre, permettono di sfruttare al massimo le caratteristiche dei materiali durante la progettazione dei pezzi. Ad esempio, il collaudo iniziale di una resina più resistente potrebbe dimostrare che è possibile utilizzare meno materiale senza sacrificare l'integrità strutturale. Ma se la resina più resistente dovesse dimostrarsi inadeguata, ci sarebbe sempre la possibilità di modificare il progetto e/o la scelta dei materiali di conseguenza. I pezzi lavorati con macchine consentono, inoltre, di testare caratteristiche diverse come il calore, la resistenza chimica e le capacità di schermatura elettromagnetica.
Di recente, un cliente che doveva produrre dei pezzi con un materiale opaco ci ha chiesto di realizzare alcuni prototipi con una resina chiara. Lo scopo era capire cosa succede all'interno di un assemblaggio durante il collaudo funzionale. Lavorare i pezzi con macchine in un materiale più chiaro è stato molto più economico che stamparli, perciò questo approccio, anche se insolito, si è dimostrato valido.
Il processo Firstcut può essere applicato anche ai metalli, come l'alluminio e l'ottone, perciò può essere efficace per testare pezzi da produrre in metallo o per i quali non è stato ancora deciso il tipo di metallo o di plastica da utilizzare. I prototipi in plastica lavorati con macchine possono essere utili anche nei processi di conversione di pezzi dal metallo alla plastica, riducendo sensibilmente i costi di produzione, purché non si compromettano le prestazioni del pezzo finito o dell'assemblaggio. Metalli e plastiche hanno caratteristiche molto diverse, perciò la conversione può comportare modifiche strutturali sostanziali. Inoltre, potrebbe essere necessario testare numerose resine prima di riuscire a trovare il giusto compromesso tra progetto e materiali. Ma se le dimensioni e la forma non ammettono grandi modifiche, verificare le diverse resine diventa ancora più importante.
Un altro fattore essenziale nella scelta tra prototipazione con stampaggio o con lavorazione con macchine è rappresentato dal ritiro che può verificarsi con il raffreddamento dei pezzi stampati. Il grado di ritiro delle singole resine è un valore prevedibile e lo stampo può essere progettato per tenerne conto, ma l'entità delle alterazioni dimensionali varia da resina a resina. Se si testa una serie di resine per stampaggio con diversi gradi di ritiro utilizzando un solo stampo, i pezzi ottenuti non avranno mai le stesse dimensioni. La lavorazione con macchine, invece, è in grado di riprodurre le stesse dimensioni con qualsiasi materiale, perciò è da preferire quando si deve confrontare l'adattamento di più resine. Dopo aver scelto il materiale ed essere passati allo stampaggio (per l'ulteriore prototipazione o per la produzione), lo stampo potrà essere fresato in modo da tenere conto del grado di ritiro della resina.
|
|
