Un difetto che può manifestarsi nei pezzi stampati in plastica è quello dei punti di depressione. Questo difetto consiste nella formazione di cedimenti o depressioni, che nel migliore dei casi sono un semplice dettaglio antiestetico, ma possono arrivare anche a compromettere la funzionalità del pezzo.
Difetti di stampaggio nelle materie plastiche
In genere, nei fenomeni di depressione la parte esterna del pezzo si raffredda creando una pellicola superficiale mentre l’interno è ancora liquido; quando si raffredda anche la parte interna, questa si ritira risucchiando verso l’interno la superficie esterna. Nei casi peggiori la superficie cede e si forma un buco.
Un caso pratico
Un nostro cliente durante la lavorazione di un pezzo, ha riscontrato su un componente in plastica un difetto ben visibile, come riporta l’immagine sotto.
Prevedere i punti di depressione o cedimento
Prevedere in anticipo, fin dalle prime fasi di progettazione un problema che potrebbe comportare costose modifiche dello stampo è possibile usando un software come SolidWorks Plastics Standard che può migliorare la qualità del tuo prodotto e accelerare il time-to-market.SolidWorks Plastics è perfettamente integrato con il CAD SOLIDWORKS ed è intuitivo, semplice all’uso e non richiede competenze particolarmente approfondite, sul processo di stampaggio a iniezione, ad esempio, bastano pochissimi dati per poter lanciare una simulazione.
La simulazione in pochi step
Per impostare la simulazione ti basterà scegliere il polimero da utilizzare e il punto di iniezione: il software si occuperà di generare automaticamente la mesh.
Una volta lanciato il calcolo, dopo pochissimi minuti, potrai visualizzare i risultati che ti forniranno delle informazioni molto interessanti. Mediante un’analisi non lineare, ad esempio, immettendo nel database dei materiali la curva di sollecitazione – deformazione, potrai scegliere se il materiale più adatto per il tuo componente sarà la plastica oppure la gomma.
I risultati
Come puoi notare SOLIDWORKS Plastics ha perfettamente previsto il punto in cui si è manifestata in modo visibile una depressione o cedimento.
La finestra del plastics advisor, nella parte destra dell’area grafica, descrive in modo dettagliato il fenomeno dei punti di depressione, e dà alcune indicazioni su come interpretare il grafico e come modificare la parte per eliminare questo difetto.
Le aree di intervento
In linea generale, i parametri su cui puoi agire sono:
- Scelta di una plastica diversa
Tutte le resine si ritirano durante il raffreddamento, anche se in misura diversa. Le resine come l’ABS, il policarbonato e le loro miscele hanno un coefficiente di ritiro basso. Il nylon, l’HDPE e l’acetale hanno un coefficiente di ritiro più elevato e mostrano una maggiore tendenza a sviluppare depressioni.
- Modifica della geometria
Indipendentemente dal coefficiente, il valore complessivo del ritiro di una resina è proporzionale alle dimensioni del pezzo perciò, seguendo le regole di progettazione e utilizzando uno spessore di parete coerente, il ritiro è di norma gestibile. Nel progetto è possibile ridurre o eliminare il rischio di depressione assottigliando o appiattendo le aree spesse oppure rimuovendo il nucleo per mantenere la forma desiderata, eliminando gli spessori eccessivi.
In alcuni casi, la depressione non è causata dallo spessore della parete ma dall’intersezione di più elementi. Ad esempio, una nervatura che interseca una parete può creare un’area spessa anche quando gli elementi hanno entrambi uno spessore “accettabile”. Riducendo lo spessore della nervatura il problema può essere risolto.
- Modifica del punto di iniezione
Il ritiro può variare anche a seconda della direzione del flusso della resina all’interno dello stampo, ma normalmente questo aspetto viene tenuto sotto controllo agendo sulla posizione dell’accesso.
Una volta effettuata la modifica, è possibile immediatamente verificare se questa può apportare dei benefici eliminando i difetti sul componente: non è necessario apportare alcuna modifica all’impostazione dello studio, basta semplicemente rilanciare il calcolo.
Le novità 2019 di SolidWorks Plastics
Nella release 2019 è stata migliorata la configurazione di SOLIDWORKS® Plastics così potrai:
- Associare alla geometria del modello determinate condizioni al contorno del tuo progetto e impostarle direttamente nel software
- Installare più velocemente il software
- Effettuare studi condizionali
- Condividere più facilmente le informazioni
La tua esperienza unita alla potenza di calcolo e facilità d’uso di SolidWorks Plastics possono rendere possibile, in pochissimo tempo, l’ottimizzazione del componente rendendolo stampabile evitandone i difetti.
