Stampaggio di ventole e componenti ventilazione

L'equilibratura si decide nello stampo

Una girante esce equilibrata se le pale sono identiche e se il materiale ha ritirato allo stesso modo su tutte. Bastano un riempimento non bilanciato o un raffreddamento asimmetrico perché una pala pesi qualche decimo di grammo più delle altre: su un pezzo che gira, quel decimo diventa uno squilibrio misurabile.

Le contromisure stanno nella progettazione dello stampo: iniezione centrale sul mozzo, così il flusso raggiunge tutte le pale nello stesso istante; raffreddamento simmetrico; estrazione che non deforma il pezzo ancora caldo. È un caso da manuale del principio descritto in il raffreddamento decide il costo del pezzo — qui decide anche se il pezzo è utilizzabile.

I materiali

Il salto tipico è dal polipropilene al caricato vetro quando salgono giri o temperatura. Attenzione però: il caricato è più rigido ma anche più anisotropo, quindi il rischio deformazione cresce proprio dove serve simmetria. È il compromesso centrale di questo settore.

Le pale sottili e il riempimento

Le pale sono superfici estese e sottili alimentate da un mozzo spesso: è la geometria più sfavorevole che esista per il riempimento. Se il materiale solidifica prima di aver percorso tutta la pala si ottengono riempimenti incompleti o, peggio, pale riempite in modo diverso fra loro.

Tre leve, in ordine: spessore della pala il più uniforme possibile, temperatura dello stampo adeguata, punto di iniezione dimensionato per tenere aperta la strada. Le regole generali di progettazione valgono tutte, con l'aggravante che qui le differenze fra una pala e l'altra non sono estetiche.

Come si riduce il rumore di un gruppo di ventilazione?

Il cliente finale non misura lo squilibrio: sente il rumore. E il rumore nasce da tre sorgenti diverse — squilibrio meccanico, turbolenza aerodinamica, risonanza del carter — di cui solo la prima si risolve con la ventola.

Un carter troppo flessibile amplifica; una nervatura messa nel punto sbagliato sposta la frequenza propria dentro il campo di lavoro. Sono cose che si affrontano progettando il pezzo, non stampandolo meglio.

Serve equilibrare la girante dopo lo stampaggio?

Su molte applicazioni no, e questo è il punto: una girante stampata bene esce già equilibrata, perché la simmetria è nella cavità. L'equilibratura come operazione successiva — asportare o aggiungere materiale su un pezzo finito — è la cura di un problema che non sarebbe dovuto nascere, e su grandi serie è un costo per pezzo che non finisce mai.

Quando invece il requisito è severo (giri elevati, rumorosità certificata), l'equilibratura di controllo su campione serve comunque: non per correggere, ma per dimostrare che il processo è sotto controllo. La differenza è sostanziale: nel primo caso si paga un'operazione, nel secondo si paga una verifica.

Il dato nostro

Sulle giranti che stampiamo, la variabile che vediamo sfuggire più spesso non è nello stampo: è la stabilità dei parametri fra un lotto e l'altro. Un tempo di raffreddamento accorciato di un paio di secondi per aumentare la produttività cambia il ritiro e con esso l'equilibratura, e il difetto compare a distanza di settimane su una fornitura che sembrava identica alla precedente.

È il motivo per cui su questi pezzi i parametri si bloccano e si documentano: la ripetibilità qui è una caratteristica del prodotto, non una buona abitudine di reparto.

Cosa serve per il preventivo?

Diametro e numero di pale, giri di esercizio, temperatura e ambiente (aria pulita? polveri? umidità?), materiale se già definito, criterio di equilibratura richiesto e volumi annui. In Meccanica P&B progettiamo e costruiamo lo stampo internamente e stampiamo su presse da 50 a 500 tonnellate: su un pezzo dove il difetto è una vibrazione e non una quota, avere chi ha fatto lo stampo nello stesso capannone della pressa accorcia di settimane il tempo per capire da dove viene.

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