Pezzo incompleto nello stampaggio: perché non si riempie
Perché lo stampo non si riempie tutto, come si capisce dove si ferma il fronte con le stampate corte e quando la causa è nello stampo invece che nei parametri.
Un pezzo stampato esce incompleto quando il materiale smette di avanzare prima di aver riempito la cavità. Le cause sono cinque: dose insufficiente, pressione che non basta, fuso o stampo troppo freddi, aria che non esce dagli sfiati, parete troppo sottile rispetto al percorso. Le prime tre si correggono in pressa in pochi minuti; sfiati e geometria chiedono l'officina o una modifica del disegno.
Come si trova la causa, in ordine?
Dal controllo più rapido a quello che costa di più, cambiando una cosa alla volta e aspettando cinque stampate prima di giudicare.
| Controllo | Cosa si guarda | Se è questo |
|---|---|---|
| Cuscino | il materiale che resta davanti alla vite a fine iniezione | se arriva a zero, aumentare la dose; se non si mantiene, valvola di non ritorno usurata |
| Pressione | se la pressa raggiunge il limite durante l'iniezione | se è al limite, la pressione non è il rimedio: si guarda il resto |
| Temperature | fuso e stampo rispetto alla scheda del materiale | alzare di 10 gradi alla volta, fuso prima dello stampo |
| Sfiati | depositi, macchie bruciate nel punto che non si riempie | pulire; se si riotturano presto, rifarli |
| Impronte | se il difetto è sempre nella stessa cavità | squilibrio dei canali o ugello di camera calda guasto |
| Geometria | rapporto fra percorso di flusso e spessore | parete da ispessire o punto di iniezione da spostare |
La prima riga risolve più casi di quanti si pensi. Un cuscino a zero significa che la vite ha finito la corsa prima che la cavità fosse piena: la pressa sta spingendo il nulla, e qualsiasi pressione impostata non arriva al pezzo.
Come si vede dove si ferma il materiale?
Con le stampate corte. Si riduce apposta la dose e si stampano pezzi via via più pieni: in fila, mostrano la sequenza con cui il materiale riempie la cavità, dove arriva per ultimo, dove si incontrano i fronti e dove resta chiusa l'aria.
Il punto che si riempie per ultimo è quello in cui guardare gli sfiati. Il punto in cui due fronti si incontrano è dove nascono le linee di giunzione, e spesso anche le bolle d'aria. Le stampate corte danno dalla pressa la stessa informazione che una simulazione del riempimento dà prima di costruire lo stampo: la differenza è che la simulazione arriva prima dell'acciaio, la stampata corta dopo.
Quando la causa è nello stampo?
Quando il difetto resta nello stesso punto e nella stessa impronta anche cambiando i parametri. I casi tipici sono quattro:
- Sfiati otturati o assenti. L'aria compressa davanti al fronte lo frena nell'ultimo tratto, e spesso lo brucia: il pezzo corto ha una macchia scura sul bordo. È lo stesso meccanismo delle bolle e dei vuoti, visto dall'altra parte.
- Canali non bilanciati. In uno stampo multi-cavità le impronte più lontane ricevono il materiale per ultime e più freddo. Il numero di cavità si sceglie anche su questo: più impronte chiedono canali più curati.
- Attacco troppo piccolo. Il materiale si congela nell'attacco prima che la cavità sia piena, e la pressione di mantenimento non passa più.
- Camera calda guasta. Un ugello con una resistenza o una termocoppia fuori uso non scalda: quell'impronta resta corta, le altre no.
Quanto può essere sottile una parete?
Dipende dalla strada che il materiale deve fare per arrivarci. Il riferimento è il rapporto fra lunghezza del percorso di flusso e spessore della parete: orientativamente da 100:1 per materiali viscosi come policarbonato e PMMA fino a 250:1 per quelli fluidi come polipropilene e polietilene, con i valori precisi da prendere dalla scheda del grado.
Un esempio: con 150 mm di percorso, una parete di 1 mm fa 150:1. In polipropilene si riempie; in policarbonato no, e nessun parametro lo recupera senza lavorare al limite. Le soluzioni sono tre: ispessire la parete, avvicinare il punto di iniezione o aggiungerne un secondo. Sono decisioni da progetto del pezzo, e costano molto meno se si prendono prima dell'acciaio.
Cosa fare se lo stampo è già in produzione?
Se il pezzo è corto da sempre, il problema è quasi sempre di progetto: sezione dei canali, posizione dell'attacco, spessori. Se è diventato corto con il tempo, è usura o sporco: sfiati otturati, attacco consumato, camera calda che invecchia. Nel primo caso si parla di una modifica, nel secondo di manutenzione.
In Meccanica P&B l'officina sta accanto alle presse: lo stampo che non riempie si prova in macchina, si guardano le stampate corte e si interviene sulla causa, anche su stampi costruiti da altri.
Domande frequenti
- Perché il pezzo stampato esce incompleto?
Perché il materiale smette di avanzare prima di aver riempito la cavità. Succede quando la dose è insufficiente, quando la pressione disponibile non basta, quando fuso o stampo sono troppo freddi, quando l'aria non riesce a uscire perché gli sfiati sono otturati, oppure quando la parete è troppo sottile rispetto alla strada che il materiale deve fare. Le prime tre si correggono in pressa.
- Cos'è una stampata corta e a cosa serve?
È una prova in cui si riduce apposta la dose per vedere fin dove arriva il fronte del materiale in ogni fase. Una serie di stampate via via più piene mostra la sequenza di riempimento: dove il materiale arriva per ultimo, dove si formano le linee di giunzione e dove resta intrappolata l'aria. È la stessa informazione che dà una simulazione, presa dalla pressa.
- Il pezzo incompleto può dipendere dagli sfiati?
Sì, ed è una delle cause più sottovalutate. Se l'aria non esce, viene compressa davanti al materiale e lo frena proprio nell'ultimo tratto: il pezzo resta corto sempre nello stesso punto, spesso con una macchia bruciata. Gli sfiati si otturano lentamente con i depositi del materiale, per cui lo stampo che riempiva bene sei mesi fa e oggi no va prima di tutto pulito.
- Perché in uno stampo multi-cavità una sola impronta resta incompleta?
Perché non riceve il materiale nello stesso momento delle altre. Le cause tipiche sono canali di alimentazione non bilanciati, un attacco più piccolo o consumato in modo diverso, oppure, con la camera calda, un ugello che non scalda per una resistenza o una termocoppia guasta. Se il difetto resta nella stessa impronta cambiando i parametri, il problema è nello stampo.
- Alzare la pressione di iniezione risolve il pezzo incompleto?
A volte sì, ma è il rimedio da provare per ultimo e con cautela. Se la causa è l'aria che non esce, più pressione comprime di più l'aria e brucia il materiale; se la pressa è già al limite, non c'è altra pressione da dare. Prima si controllano il cuscino, le temperature e gli sfiati, uno alla volta e aspettando cinque stampate.
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