Groth Kunststofftechnik si affida a KNARR per l’estrazione di parti complesse

Per l’estrazione di sottosquadri complessi, i costruttori di stampi utilizzano spesso doppie estrazioni per liberare gli elementi che ostacolano la direzione di estrazione. Presso la ditta Groth, a Vlotho, si affidano ai dispositivi aggancio-sgancio piatto di alta qualità della loro azienda partner KNARR, specializzata in componenti standard.

L’azienda Claus Groth, con sede a Vlotho, in Vestfalia orientale, produce stampi ad iniezione con elevata complessità dal 1948 ed ha nel proprio stabilimento anche un reparto di stampaggio. Essendo un’azienda a conduzione familiare, Groth è un partner affidabile per i clienti dei settori automobilistico, ingegneria meccanica e del mobile, nonché della tecnologia dei trasporti.

Gli esperti di produzione all’interno dell’azienda possono rispondere in modo flessibile alle esigenze dei clienti, con volumi che variano da poche centinaia di pezzi all’anno fino a due milioni di unità. “Produciamo stampi a iniezione fino a una dimensione di 800 x 600 mm”, spiega Jens Strate, amministratore delegato dell’azienda situata nella regione del Lipper Bergland. “Le nostre macchine per stampaggio a iniezione operano con forze di chiusura fino a 300 tonnellate. E da oltre 30 anni forniamo ai nostri clienti anche gruppi assemblati e componenti ibridi plastica-metallo.”

La maggior parte dei prodotti
sono articoli tecnici

Jens Strate, amministratore delegato di Claus Groth: “Con KNARR abbiamo una relazione commerciale molto collaborativa. Possiamo fare affidamento sulla loro alta qualità e affidabilità. Siamo certi che l’usura dei dispositivi di aggancio-sgancio piatto non sarà un problema per molto tempo.” – Immagine: Pergler Media

Attualmente, Groth impiega 32 collaboratori. Nella produzione, sei tecnici per turno supervisionano le 20 presse, che operano su due turni. Quattro specialisti lavorano nella costruzione degli stampi, mentre cinque sono responsabili dell’assemblaggio. I reparti di accettazione materiali, magazzino e spedizione contano ciascuno due dipendenti. Il resto del personale si occupa di vendite, direzione e amministrazione. Per la progettazione, l’azienda si affida a studi esterni, e anche la produzione di elettrodi viene gestita da partner affidabili.

Il reparto di costruzione stampi lavora principalmente acciai per utensili standard, materiali cementati e, occasionalmente, acciaio inossidabile. Generalmente si costruiscono stampi a quattro o otto cavità, progettati per un utilizzo continuativo e destinati quasi esclusivamente al proprio impianto di stampaggio a iniezione. Gli stampi sono sviluppati per garantire un’elevata sicurezza e stabilità del processo, rispettando rigorosi standard di qualità. Le tolleranze di riferimento sono pari o inferiori a 10 µm.

La maggior parte dei prodotti stampati in Groth sono componenti tecnici, molti dei quali in POM. Questi materiali termoplastici vengono utilizzati principalmente per la produzione di pezzi di precisione, grazie alla loro alta rigidità, bassi coefficienti di attrito e buona stabilità dimensionale. – Immagine: Pergler Media

Soluzioni creative per compiti di produzione complessi

La maggior parte dei particolari stampati sono componenti tecnici, molti dei quali realizzati in poliossimetilene (POM). Questi termoplastici ad alto peso molecolare e semicristallini sono ampiamente utilizzati per la produzione di parti di precisione grazie alla loro elevata rigidità, ai bassi coefficienti di attrito e alla loro eccellente stabilità dimensionale. Tuttavia, presso lo stabilimento di Vlotho vengono utilizzati anche altri materiali plastici tecnici in grandi volumi.

Il team, guidato da Jens Strate, sviluppa spesso soluzioni creative per i propri clienti, in particolare quando i componenti presentano geometrie che impongono requisiti elevati sia a livello progettuale che per quanto riguarda il processo di estrazione. Questo accade soprattutto quando il pezzo presenta geometrie e sottosquadri complessi. In questi casi, rimuovere rapidamente e delicatamente i pezzi può rappresentare una sfida significativa. Generalmente in questi casi i costruttori di stampi utilizzano carrelli o tasselli, quando la divisione convenzionale dello stampo non è sufficiente.

Progetto con tre diametri diversi

In un recente progetto, in Groth hanno realizzato tre componenti molto simili per applicazioni nei telai dei veicoli, che differiscono solo per le dimensioni. I diametri sono di 62, 67 e 68 mm.

Per questo compito, sono stati realizzati tre stampi a quattro cavità con più piani di separazione, consentendo lo stampaggio simultaneo di quattro pezzi identici in POM nero per ciclo. Il quantitativo esatto dell’ordine deve ancora essere determinato dal cliente, ma l’impianto di stampaggio di Groth è già completamente attrezzato per la produzione in serie.

L’estrazione come sfida

Il componente del telaio in POM nero è caratterizzato da nervature profonde e alcune aree con sottosquadri. Il progetto completo di Groth prevede tre particolari con tre differenti diametri. – Immagine: Pergler Media

“Questi componenti vengono successivamente assemblati con un anello di tenuta (O-ring) realizzato in TPE morbido ed elastico, che viene fissato saldamente alla parte in POM tramite punti adesivi”, spiega Strate. “L’O-ring è a contatto con il metallo del veicolo e assorbe i movimenti tra i componenti, causati ad esempio dalle vibrazioni durante la guida. In questo modo si evitano anche eventuali rumori indesiderati.”

Una delle principali sfide nello stampaggio a iniezione e nella successiva estrazione è la profonda nervatura dei prodotti, oltre ai sottosquadri che non possono essere rimossi con un classico stampo a movimento verticale. “Alcune di queste aree si trovano in profondità nella cavità dello stampo”, afferma Strate descrivendo la sfida per i suoi collaboratori. “Abbiamo quindi deciso di liberare i sottosquadri di questi componenti in plastica utilizzando carrelli sotto la linea di divisione dello stampo. Inoltre, per l’estrazione è necessario anche un movimento interno.”

I pezzi poco prima dell’estrazione. Prima di questo passaggio, devono essere liberati i sottosquadri ed estratti i perni. Per fare ciò, la piastra sul lato fisso viene spostata per prima – lo spazio visibile a destra evidenzia il movimento iniziale prima dell’apertura dello stampo. – Immagine: Pergler Media

I componenti del telaio possono essere estratti per caduta oppure prelevati in modo automatizzato tramite robot – per entrambe le opzioni, Groth è ben attrezzata. Qui, un operatore sta montando la mano di presa adatta. – Immagine: Pergler Media

Estrazione sicura con componenti complessi

I movimenti sotto superficie possono essere carri, ma anche perni lavorati, che i costruttori di stampi utilizzano sotto il piano di divisione. Assicurano che i sottosquadri vengano liberati poco prima dell’apertura effettiva dello stampo. Specialmente negli stampi di grandi dimensioni, questi movimenti vengono spesso gestiti da cilindri idraulici. Tuttavia, per stampi più piccoli, questo tipo di accessorio spesso è troppo ingombrante e si fa ricorso quindi ad altre soluzioni.

“Un metodo collaudato per liberare i sottosquadri prima dell’apertura stampo è l’azionamento tramite una terza piastra”, spiega Strate. “Questa viene azionata prima dell’apertura vera e propria dello stampo e, grazie al movimento risultante, consente ai movimenti interni di liberare i componenti in plastica. In questo modo, possono essere facilmente estratti durante l’apertura effettiva dello stampo.”

Due dispositivi di aggancio-sgancio controllano il movimento

Nel processo di stampaggio vengono prodotti quattro componenti identici per ogni ciclo. I tempi di ciclo sono di circa 55 s. Il controllo della terza piastra mobile nel progetto dei tre stampi per il componente del telaio avviene tramite due dispositivi di aggancio-sgancio, che vengono installati centralmente su due lati opposti dello stampo.

“I due dispositivi di aggancio-sgancio piatto assicurano che il piano di separazione dello stampo rimanga inizialmente chiuso fino a quando la piastra che aziona gli movimenti interni non ha raggiunto la sua posizione finale”, spiega Strate. “Solo allora i due dispositivi di aggancio-sgancio rendono possibile l’apertura vera e propria dello stampo ed il conseguente processo di estrazione. Il componente in plastica viene liberato dalla parte fissa e infine espulso dal lato mobile e prelevato da un robot.”

I componenti dei dispositivi di aggancio-sgancio piatto sono lavorati con precisione e, dove possibile, già preassemblati. Questo facilita, soprattutto nelle situazioni di montaggio critiche, l’installazione corretta e rapida dei dispositivi nello stampo. – Immagine: Pergler Media

La ganascia di bloccaggio di un dispositivo di aggancio-sgancio piatto KNARR. Le scanalature di bloccaggio sono chiaramente visibili, e sono quelle che assicurano che la barra centrale consenta l’apertura dello stampo per l’estrazione solo quando la piastra che controlla i movimenti interni ha raggiunto la sua posizione finale. – Immagine: Pergler Media

KNARR ha un’ottima reputazione nella regione della Westfalia Orientale

I dispositivi di aggancio-sgancio piatto di tutti e tre gli stampi provengono dallo specialista di componenti standard KNARR di Helmbrechts, nell’Alta Franconia. Le origini di KNARR risiedono nella tecnologia di estrazione. In questo campo è ancora un leader, ma nel corso degli anni ha ampliato il suo catalogo fino a diventare un fornitore completo, riuscendo a convincere numerosi clienti, in particolare nella regione della Westfalia Orientale.

“Con il nostro partner KNARR abbiamo una collaborazione commerciale molto fruttuosa da anni”, sottolinea Strate. “Anche il buon rapporto con il servizio esterno gioca un ruolo importante, ma soprattutto la qualità e la durabilità di tutti i componenti. Sappiamo ormai di poter fare affidamento su di essi. Siamo certi che l’usura nei dispositivi di aggancio-sgancio non sarà mai un problema.”

Installazione rapida e semplice

Il controllo preciso dei movimenti di questo stampo dipende in gran parte dai dispositivi di aggancio-sgancio di KNARR. L’unità compatta, già preassemblata dal produttore, consente ai costruttori di stampi di installarla in modo rapido e semplice nello stampo. A seconda dell’applicazione, questi dispositivi possono essere installati sia a filo stampo con spine e chiavette, sia incassati. I responsabili di Groth hanno scelto la soluzione a filo per questi tre stampi.

Nel processo di sviluppo dei prodotti, i progettisti di KNARR pongono molta attenzione a dimensioni di installazione pratiche e a una definizione standard delle misure. La piastra di copertura e la barra centrale possono essere ulteriormente configurate su richiesta dell’utente, in base alla lunghezza e ai fori necessari per il montaggio. Nelle dimensioni standard, KNARR fornisce i dispositivi di aggancio-sgancio completamente pronti per l’installazione.

Configurazione personalizzata dei componenti

Tutti i componenti vengono imballati insieme e consegnati pronti per il montaggio ai costruttori di stampi. Il progettista esterno incaricato da Groth ha ottenuto i dati 3D dei componenti standard dal portale KNARR e li ha adattati perfettamente all’applicazione. I fresatori di Groth hanno quindi accorciato la barra centrale in acciaio nitrurato 1.2312 alla lunghezza corretta, eseguendo anche il bilanciamento esatto.

“Nella lavorazione è evidente che KNARR fornisce componenti di alta qualità – si ha una buona sensazione durante il lavoro”, spiega Strate. “Si percepisce la qualità. Questo vale sia per il materiale che per la lavorazione precisa. E anche i dati forniti sono perfetti. Inoltre, è facile da montare: essendo già preassemblato, KNARR elimina l’altrimenti noioso compito di assemblaggio da parte degli operatori.

Claus Groth GmbH Tecnologie Innovative per la Plastica
Azienda attiva dal 1948 nella produzione di stampi per iniezione tecnicamente avanzati e nella produzione in serie di manufatti plastici, la Claus Groth GmbH vanta oltre 75 anni di esperienza nello stampaggio a iniezione e nella costruzione di stampi. Questo la rende un partner affidabile per aziende nei settori automobilistico, delle macchine e dell’arredamento, nonché nella tecnologia dei trasporti. L’azienda garantisce ai propri clienti la massima flessibilità, non solo nello sviluppo e nella costruzione di stampi, ma anche nella produzione e nel volume degli ordini. Che si tratti di alcune centinaia di pezzi all’anno o di 2 milioni di pezzi, l’azienda offre una soluzione economica per ogni volume. Da oltre 30 anni, è anche attiva nei settori dell’assemblaggio e delle connessioni plastica-metallo.

Componenti di alta qualità garantiscono una funzionalità ottimale

Con materiali perfettamente abbinati e componenti rivestiti, KNARR garantisce una bassa usura dei dispositivi di aggancio-sgancio, tempi di vita ottimizzati e una manutenzione notevolmente ridotta. La rapida apertura e chiusura totalmente meccanica dello stampo consente inoltre la riduzione del tempo di ciclo. Un sistema di bloccaggio sul dispositivo, che mantiene in posizione la piastra intermedia in modo preciso e previene eventuali collisioni, garantisce un processo di produzione affidabile.

“Sul nostro partner di componenti standard KNARR possiamo fare affidamento per quanto riguarda la qualità elevata dei componenti, la disponibilità e la consulenza professionale”, conclude Strate. “Acquistiamo materiale anche da altri fornitori, ma soprattutto per i nostri stampi più piccoli, KNARR è il fornitore completo per eccellenza. Sappiamo che tutto sarà perfetto – e ci sentiamo a nostro agio con il nostro partner.”

Dispositivo di aggancio-sgancio piatto
Il dispositivo di aggancio-sgancio piatto è un elemento di controllo totalmente meccanico. Durante l’apertura di uno stampo per l’estrazione dei particolari plastici, controlla il movimento delle singole piastre dello stampo. Con un sistema di bloccaggio stabile, KNARR garantisce un’elevata stabilità del processo per l’utente – il dispositivo mantiene la piastra intermedia in posizione con una precisione assoluta. Viene così escluso qualsiasi rischio di collisione. Un grande vantaggio, specialmente per il montaggio e lo smontaggio, è che KNARR integra nei suoi dispositivi una ganascia interna di bloccaggio completamente assemblata – non può fuoriuscire accidentalmente e non deve essere assemblata separatamente. Un grande vantaggio, soprattutto in situazioni di montaggio complesse.

Soluzione sicura per i movimenti interni
Esistono soluzioni estremamente diverse per muovere carri e perni negli stampi per iniezione. A partire dall’azionamento diretto tramite cilindri idraulici o servo-attuatori, fino alle varianti puramente meccaniche. Soluzioni particolarmente sensate per stampi più piccoli sono quelle che utilizzano la corsa di apertura della pressa per spostare questi elementi. L’azionamento può avvenire tramite una piastra mobile aggiuntiva nello stampo. Il controllo del movimento di una piastra di questo tipo è un compito che un dispositivo di aggancio-sgancio piatto può risolvere perfettamente. Questa funzione, che crea un livello ulteriore nello stampo, sfrutta una parte del movimento di apertura della pressa, definibile tramite la configurazione del dispositivo di aggancio-sgancio, per spostare inizialmente la piastra e quindi carri e altri movimenti interni. In questo modo, il pezzo viene liberato dei sottosquadri. Solo dopo questa prima parte del movimento, il dispositivo di aggancio-sgancio permette la vera apertura completa dello stampo e il pezzo può essere estratto.

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