Progressione temporale del fronte di fusione durante la fase di riempimento di un componente. (Fonte: SKZ)

Come spiega bene SKZ – German Plastics Center, la simulazione del processo di stampaggio a iniezione è uno strumento importante per gli ingegneri, poiché contribuisce a ridurre i rischi tecnici nello sviluppo dei prodotti, dalla progettazione dell'articolo alla produzione in serie. Anche nelle prime fasi dello sviluppo, la simulazione consente di identificare potenziali aree problematiche nel prodotto. Ciò contribuisce ad evitare correzioni dispendiose in termini di tempo e denaro in una fase successiva. Nel processo di ulteriore sviluppo, la progettazione dello stampo, compreso il sistema di iniezione, il temperamento e gli inserti realizzati con materiali altamente termo-conduttivi, può essere verificata con l'aiuto della simulazione dello stampaggio a iniezione. La simulazione consente di prevedere con precisione il comportamento di riempimento, il raffreddamento del componente nello stampo, nonché il ritiro e la distorsione, se applicabili, tenendo conto dell'orientamento delle fibre nel caso di materiali rinforzati. Più la simulazione è dettagliata, più accuratamente è possibile mappare il processo. Tuttavia, maggiore è lo sforzo richiesto per una simulazione. Pertanto, è necessario uno stretto coordinamento tra il progettista e l'utente della simulazione. Se la geometria del componente e la posizione di iniezione devono essere ottimizzate nella prima fase, è opportuno calcolare inizialmente solo la singola cavità senza il sistema di iniezione e il raffreddamento o con un raffreddamento semplificato. Una volta determinato il design dell'articolo, il concetto di stampo (sistema di iniezione, raffreddamento, inserti) può essere verificato in una seconda simulazione più dettagliata.

Mappatura dettagliata del processo 
Le attuali soluzioni software offrono immense possibilità per una mappatura dettagliata del processo. Per esempio, è possibile definire le posizioni delle prese d'aria per tenere conto della pressione dell'aria che si genera nella cavità durante il processo di riempimento. Inoltre, è possibile simulare l'influenza della deformazione degli inserti sulla sezione trasversale del flusso mediante l'analisi dell'offset del nucleo. Anche il comportamento della macchina, come il tempo di reazione dell'azionamento a vite, può essere incluso nei calcoli, a condizione che siano disponibili i dati corrispondenti della macchina. Si consiglia quindi di utilizzare la simulazione non solo nella fase di progettazione, ma anche dopo il campionamento iniziale. Idealmente, si dovrebbe iniziare con le stesse impostazioni utilizzate per il campionamento e per la simulazione e poi ottimizzare i parametri di processo. È quindi possibile eseguire una nuova simulazione con i parametri ottimizzati. Ciò fornisce all'utente della simulazione un feedback sull'efficacia con cui la simulazione ha mappato il processo e, se necessario, consente di ottimizzare le condizioni al contorno della simulazione per colmare il divario con la realtà. Ciò è particolarmente utile per simulare articoli simili e successivi. Alcuni produttori di macchine offrono già interfacce a questo scopo per importare ed esportare dati dalla simulazione al sistema di controllo della macchina.

Processi speciali 
È possibile calcolare sistemi a canale caldo controllati in cascata e tenere conto degli inserti nella simulazione dello stampaggio a iniezione. Oltre al processo di stampaggio a iniezione standard, i pacchetti software disponibili in commercio possono anche simulare processi speciali come la tecnologia multicomponente, lo stampaggio a iniezione assistito da gas e lo stampaggio a iniezione di schiuma. Inoltre, la simulazione può riprodurre anche il processo di stampaggio a iniezione con materiali reticolanti come termoindurenti, elastomeri ed elastomeri siliconici.

Da gennaio 2024 Prochema è partner commerciale ufficiale di SKZ – German Plastics Center per il mercato italiano: SKZ - PROCHEMA 

Per saperne di più sulla simulazione dello stampaggio a iniezione con due esempi pratici, richiedi il white paper gratuito all'indirizzo: https://www.skz.de/en/whitepaper 

Simulazione di componenti stampati a iniezione. (Fonte: SKZ)