FAQ su accoppiamento, forma e funzione

La progettazione del componente è fondamentale per il successo di qualsiasi componente. È essenziale per il successo complessivo di un progetto rispettare le tempistiche e le consegne previste. La richiesta da parte di un fornitore di una revisione Design for Manufacturing può sembrare un potenziale ostacolo, ma una revisione iniziale del progetto all'avvio del programma può ridurre i costi relativi ad accoppiamento, forma e funzione del componente, grazie al contributo degli esperti di progettazione per microfusione. Di seguito sono riportate alcune domande frequenti sul processo di microfusione e su come il nostro team di ingegneri altamente qualificati può migliorare il design dei componenti.

Il mio componente è troppo pesante per la microfusione?

Come qualsiasi altro processo produttivo, anche la microfusione presenta delle limitazioni. In diverse fasi del processo di microfusione, gli stampi devono soddisfare determinati requisiti di peso. Gli stampi stessi hanno limiti di peso in base al tipo di lega colata, fino a un massimo di 100-120 libbre, in linea con lo standard di peso del settore. In altre fasi, gli stampi vengono movimentati manualmente o persino automaticamente dai sistemi di automazione e robotica all'avanguardia di Signicast, che richiedono rigorosi limiti di peso e di sicurezza.

La superficie crea limitazioni?

Vi sono tre aree in cui la superficie presenta limitazioni: le celle di immersione per il processo di realizzazione del guscio ceramico, la deceratura in cui si utilizza la pressione del vapore per rimuovere la cera dal guscio e infine i forni di cottura.

Immersione

Maggiore è la superficie del componente, maggiore è la quantità di sospensione viscosa che aderisce, aumentando il peso del canale di colata e causando limiti di peso per il robot.

Deceratura

Una volta ottenuto uno stampo completamente iniettato e immerso, si deve considerare il peso della cera e il peso aggiuntivo del guscio ceramico. In questa fase, sono previsti limiti di peso per la sicurezza del personale durante il trasporto degli stampi nello stabilimento.

Forno di cottura

Gli stampi vengono riscaldati a 1800℉ e, una volta raggiunta la temperatura, è essenziale garantire che possano ancora essere movimentati in sicurezza. 

Come posso sfruttare appieno il processo di microfusione?

Come già indicato, quasi ogni progetto incontrerà probabilmente un limite relativo alla geometria, al peso di colata o al peso del guscio durante la fase iniziale di progettazione dello stampo.

Tuttavia, attraverso una riunione Design for Manufacturing (DFM), il team di ingegneria di Signicast collabora per affrontare le potenziali limitazioni, aumentando il valore del componente fin dall'inizio. Il componente occupa di fatto spazio su uno stampo, quindi eventuali modifiche o caratteristiche aggiunte al progetto sono essenzialmente gratuite, purché l'ingombro dello stampo rimanga invariato.

Ad esempio, è possibile aggiungere fori o colonnine al progetto senza aumentare l'ingombro complessivo del componente. Il numero di pezzi sullo stampo, così come il prezzo unitario, rimarranno invariati. Piccoli impatti sul prezzo potrebbero essere aggiunti al costo dello stampo.

In un progetto recente, il team di ingegneria Signicast ha ridotto il prezzo unitario di un cliente da $23 a $18, con una riduzione dei costi di quasi il 30%. Questa riduzione di prezzo non era dovuta al costo della lega, ma a una modifica del progetto che ha consentito di ottenere più pezzi per stampo. La sessione DFM iniziale con il cliente ha inoltre sfruttato tutti i vantaggi del processo di microfusione, aggiungendo scritte, codici lotto, numeri di componente e loghi sui componenti senza costi aggiuntivi.

Quando dovrei considerare la selezione della lega e del trattamento termico?

La selezione della lega e il trattamento termico vengono spesso considerati nelle prime fasi del processo di progettazione e non riesaminati successivamente.

Alcuni clienti utilizzano utensili da taglio e rettifica. Un progetto di lama, inizialmente lavorata dal pieno in acciaio 420, è stato sottoposto a revisione. Dopo aver discusso la funzione del componente e svolto una sessione DFM, il metallurgista interno ha suggerito l'acciaio per utensili D2. Il risultato è stato un aumento di sette volte della resistenza all'usura, estendendo significativamente la vita utile del componente.

È inoltre fondamentale considerare il trattamento termico. Per i componenti che richiedono lavorazioni meccaniche intensive, si raccomandano il trattamento termico e l'omogeneizzazione del materiale prima della lavorazione, per ridurre al minimo punti duri e rotture degli utensili. Tuttavia, se non sono necessarie lavorazioni meccaniche estese, il trattamento termico potrebbe essere eliminato completamente.

Come posso eliminare le lavorazioni meccaniche e ridurre i costi?

Semplicemente progettando una microfusione con determinate caratteristiche, è possibile evitare le lavorazioni meccaniche, eliminando un costo significativo associato al componente.

Il team di ingegneria riceve frequentemente disegni con indicazioni di finitura superficiale. Ciò spesso aggiunge costi non necessari. Molte caratteristiche lavorate sul getto riguardano dimensioni, posizione o planarità. Un'indicazione di finitura superficiale è necessaria solo per una superficie di tenuta, una sede per O-ring o un accoppiamento forzato. Il processo DFM può spesso contribuire a eliminare una o due passate di lavorazione, o persino a ridurre il tempo di ciclo complessivo delle lavorazioni meccaniche.

Quanto dura una riunione DFM?

La durata della riunione varia in genere da 15 minuti a un'ora, a seconda della complessità del componente e delle potenziali aree di miglioramento identificate dal team di ingegneria. In questo intervallo di tempo, il team può svolgere una sessione DFM completa e concludere con azioni concrete per migliorare il preventivo o la richiesta di offerta.