La manutenzione (e l’importanza di essere veloci e accurati)

Perché la manutenzione è così importante?

Tutti noi, prima o poi, ci siamo ritrovati a dover affrontare le conseguenze di una scarsa manutenzione. Gli effetti di una buona e accurata manutenzione, quelli di una manutenzione scarsa e quelli di una manutenzione a tutti gli effetti inesistente possono essere spiegati facilmente per mezzo di un semplice paragone: l’automobile.

Quando compriamo una nuova auto, siamo disposti a investirci una buona parte di tutto il denaro che abbiamo guadagnato duramente.

Ma cosa succede con il passare del tempo? Bastano alcuni anni e magari ci accorgiamo di non aver cambiato l’olio o gli pneumatici dell’auto, o magari ci siamo scordati di controllare il motore e di prenderci cura di tutti quei lavoretti di manutenzione ordinaria e speciale che erano richiesti. Alla fine ci troviamo a guidare un relitto, ben lontano da quella splendida auto nuova di zecca della quale ci siamo dimenticati di prenderci buona cura.

Gli stampi per iniezione plastica non fanno eccezione a questa regola della meccanica. Del costo totale di uno stampo generico durante il suo ciclo di esistenza, circa il 20% riguarda la sua produzione e installazione iniziale, mentre il restante 80% è dovuto direttamente agli effetti di una scarsa manutenzione:

  • tempo di inattività
  • messa a punto e inizio della produzione
  • bassa efficienza del macchinario
  • lotti di produzione rigettati a causa della loro scarsa qualità. Visto che i cilindri sono una parte importante dello stampo, non prendersi cura di loro comporta:
  • un periodo di inattività per riparare o sostituire i cilindri
  • il bisogno reimpostare i cilindri se hanno un ammortizzo, un blocco meccanico o sensori di fine-corsa
  • maggior lentezza della pressa se la pressione dei cilindri diminuisce a causa di perdite, riducendo anche la velocità complessiva
  • bave sui pezzi stampati e una bassa qualità complessiva, a causa di un peggioramento delle prestazioni dei cilindri, causato a sua volta da perdite.

Quali sono, quindi, i problemi più comuni che si riscontrano sui cilindri dopo anni di utilizzo (o dopo appena qualche mese in caso di prodotti economici)? E come si possono prevenire?

 

Cilindri che vanno a pezzi

Un vecchio detto italiano dice: “Chi paga meno, paga di più”. Questo detto si dimostra vero anche quando si tratta di scegliere i propri cilindri. Se la ditta che li produce sceglie di usare materiali economici e di scarsa qualità, il risultato non può che essere disastroso. La prima soluzione, quindi, per evitare dei cilindri che vanno a pezzi, è di scegliere un cilindro d’alta qualità. Ed è proprio questo, l’alta qualità, il segno distintivo dei prodotti Vega.

Per esempio, uno stelo cromato permetterà di conservare meglio le guarnizioni dello stelo, e non si piegherà facilmente se si ritrova in situazioni di forte pressione per un breve periodo di tempo. Similmente, sarà difficile che un corpo di acciaio (o alluminio) del tipo giusto si spezzi quando usato nelle giuste condizioni di sicurezza, con la giusta pressione. Se i vostri cilindri presentano spesso questo tipo di problemi, allora forse è giunta l’ora di cambiare fornitore.

 

Casi di logorio

Tutti gli oggetti ‘fisici’ sono soggetti a logorio, e quindi bisogna aspettarsi, come è ovvio che sia, che la stessa cosa possa succedere con i propri cilindri, soprattutto in caso di cicli impegnativi.

Il modo stesso in cui sono progettati i cilindri fa sì che il logorio ‘fisiologico’ riguardi solo lo stelo e le guarnizioni del pistone. Procrastinare la loro sostituzione, però, finisce solo col danneggiare le parti più importanti, e costose, del cilindro, come il pistone o lo stelo stessi. Come si può individuare e prevenire questo problema prima che rovini l’intera produzione? Ci sono in genere due indizi:

  • perdita modesta dallo stelo
  • prestazioni leggermente ridotte durante la spinta, o sotto pressione statica

 

Il primo è un segno del cedimento delle guarnizioni poste intorno all’apertura dello stelo. Tenere l’ambiente il più pulito possibile e asciugare via il liquido usato permette di trovare più facilmente queste eventuali perdite.

Il secondo, invece, è in genere un indizio che il liquido usato è passato da una camera all’altra del cilindro, a causa del cedimento delle guarnizioni del pistone. Tali piccole perdite riducono la forza che il cilindro può generare in fase di spinta o di tiro.

La soluzione ad entrambi i problemi è una sola:

Togliere il cilindro, sostituire le guarnizioni rovinate con guarnizioni nuove, e rimettere il cilindro al proprio posto.

Più in dettaglio, la Vega offre un kit con strumenti speciali ideati per dare un aiuto nel cambiare le guarnizioni dei suoi prodotti, e, ovviamente, anche le istruzioni specifiche su come farlo. Se specificamente richiesto, nel caso che non siate sicuri su come agire, il loro team di supporto potrà anche sostituire le guarnizioni al posto vostro.

Un avvertimento riguardo all’acqua e glicole: questo liquido è molto più aggressivo dell’olio minerale, visto che il glicole scioglie il materiale usato nelle guarnizioni e magneti, ed è in grado di corrodere l’acciaio e l’alluminio, a meno che non si usino delle guarnizioni specifiche. Questo accadde con temperature tra i 60-80°C. In tali circostanze, bisogna aspettarsi un ciclo vitale del cilindro molto più breve, a meno che non vengano richieste delle guarnizioni specifiche dal produttore.

 

Asse dello stelo disallineato

In un cilindro tipico, lo stelo è progettato per sopportare forze di spinta e di tiro molto elevate, ma non per resistere a forze laterali. Quindi, quando l’asse dello stelo è disallineato rispetto al movimento del pezzo, lo stelo diventa soggetto ad un momento flettente. Questo potrebbe dipendere da errori nella progettazione dello stampo, errori nella fase di montaggio o errori nella fase di installazione.

Quali sono gli effetti di un tale disallineamento?

  • Usura irregolare delle guarnizioni. Lo stelo si inclinerà leggermente all’interno del corpo o della camicia, grattando più su un lato che l’altro. In questo modo sia le guarnizioni dello stelo che quelle del pistone finiranno con l’usurarsi molto più velocemente nel luogo dove lo stelo e il pistone hanno maggior contatto. Questo accorcerà il numero di cicli fattibili prima di dover cambiare le guarnizioni.
  • Graffi sullo stelo e sul pistone. Le guarnizioni sono disposte secondo un disegno ben preciso, per una corretta applicazione. L’inclinarsi dello stelo e del pistone rispetto al corpo o alla camicia causerà con contatto ‘metallo su metallo’, danneggiando prima di tutto la parte convessa (meccanica del contatto di Hertz). In casi più seri, graffierà   anche il corpo stesso o la camicia, e potrebbe anche spezzare in due lo stelo.

Come si può provenire il disallineamento? Esiste una soluzione che permette di risolvere tutti i problemi: l’uso di teste a martello. Aggiungendo una testa a martello tra l’estremità dello stelo e il pezzo dello stampo, ogni contatto eccessivamente ‘duro’ sarà evitato.

 

Liquido sporco

Un altro problema comune nei circuiti idraulici, e che potrebbe creare gravi danni all’interno di un cilindro, è la presenza di trucioli. In qualsiasi ambiente nel quale sono presenti delle macchine possono presentarsi anche dei trucioli metallici, e i trucioli più piccoli potrebbero infilarsi in qualsiasi punto del circuito idraulico e rimanervici dentro.

Qualora i trucioli dovessero raggiungere la camera del cilindro, potrebbero presentarsi diversi problemi:

  • Danno alle guarnizioni. Questo vuol dire che le guarnizioni dovranno essere sostituite prima del tempo stabilito, visto che i trucioli metallici vi ci rimangono attaccati.
  • Graffi sullo stelo e/o sul pistone. Metallo su metallo produce sempre dei graffi, e i graffi, a loro volta, possono causare delle gravi perdite d’olio dallo stelo, al di là delle guarnizioni.
  • Graffi sul corpo. Questo potrebbe portare ad un notevole calo delle prestazioni generali del cilindro, dal momento che l’olio può scivolare dietro le guarnizioni del pistone. Potrebbe anche causare delle rotture all’interno del corpo e, di conseguenza, a perdite molto gravi.

La soluzione a questo problema è molto semplice e diretta: basta inserire dei filtri nel circuito dell’olio o del liquido. È bene anche controllare sempre le condizioni dei filtri, così da evitare l’infiltrazione di pezzi minuscoli ma potenzialmente dannosi.

C’è un altro piccolo dettaglio, però, ben poco conosciuto.

Se il volume della camera del cilindro è minore rispetto al volume del tubo di alimentazione fino alla valvola, quel specifico volume d’olio sarà difficilmente rinnovato; alla fine sarà sempre lo stesso olio che va avanti e indietro in quella sezione del circuito. Questo significa che, una volta che i trucioli raggiungono quella parte del circuito, l’unica soluzione disponibile per ripulirlo è staccare il tubo dal cilindro, lasciarlo drenare, e reinserirlo.

Per lo stesso motivo, quando viene staccato lo stampo, sarebbe bene mettere dell’olio nuovo all’interno dei cilindri e dei tubi, e chiuderli con dei tappi.

 

Uso errato del cilindro

Come tutte le macchine, anche i cilindri hanno i loro limiti. Ogni produttore dà dei valori limiti per quanto riguarda la pressione massima, la velocità o la temperatura. Se questi valori non vengono rispettati, e si decide di superarli, i risultati potrebbero essere parecchio indesiderabili, anche se non c’è da sorprendersene. Esaminiamoli uno ad uno per vedere se i problemi dei cilindri sono causati da errori di valutazione.

  • Pressione eccessiva. I cilindri sono progettati per sopportare un determinato valore massimo di pressione, a seconda del materiale di cui sono fatti, dello spessore del corpo e della camicia, e così via. Superare il valore di pressione dichiarato può causare delle rotture all’interno del corpo o deformare la camicia. Questo può succedere anche con l’uso di valvole di ritegno, che, unite alla pressione di iniezione plastica proveniente dallo stampo, aumentano la pressione del liquido all’interno del cilindro, arrivando a valori decisamente superiori rispetto a quelli raccomandati.
  • Velocità eccessiva. Velocità troppo elevate fanno sì che il pistone colpisca la parte frontale o posteriore del cilindro con una energia tale da spezzare uno dei due. Si potrebbe rompere lo stelo proprio alla giuntura del pistone, o si potrebbe deformare la camicia a causa della pressione elevata causata dall’alta velocità. Inoltre, le velocità elevate possono generare dei fenomeni di cavitazione, che tendono a danneggiare lo stelo lungo tutta la sua circonferenza. La velocità si può controllare per mezzo di regolatori di flusso, oppure implementando dei sistemi di ammortizzo che aiuteranno il pistone a decelerare in modo più efficiente alla fine della corsa, permettendo di sfruttare velocità complessivamente più elevate.
  • Temperatura eccessiva. I metalli possono resistere soltanto ad una determinata quantità di calore prima che le loro proprietà vengano compromesse. Per quanto riguarda l’Ergal, questa temperatura massima si aggira sui 120°C. Le cose potrebbero andar peggio se sono installati dei sensori sopra il cilindro: infatti, proprio a causa delle loro parti elettriche, anche temperature più basse possono compromettere il loro funzionamento. Eventualmente, si può prendere in considerazione l’uso di piastre isolanti termiche, se proprio la temperatura all’interno dello stampo deve essere maggiore dei valori raccomandati.

 

Errore umano

L’ultimo problema che prendiamo in considerazione potrebbe sembrare il più banale, ma, tanto quanto gli altri, può essere la causa di tempi morti e grandi spese. Basandoci sul feedback del nostro team di supporto, ci sono tre problemi molto diffusi che riguardano errori umani da parte di operatori intorno alla pressa:

  • Stelo ammaccato. Questa è una chiara conseguenza del fatto che un oggetto molto duro ha colpito lo stelo. È bene prestare particolare attenzione allo stelo, soprattutto quando è completamente fuori, per evitare che vi ci cadano sopra oggetti.
  • Stelo piegato. Aprire o chiudere lo stampo quando il cilindro non è posizionato in modo corretto, come richiesto, può sollecitare in modo sbagliato lo stelo, spingendolo e piegandolo. Questo si può evitare installando dei sensori di fine corsa.
  • Lavare i cilindri. In alcune applicazioni, come la pressofusione, esiste l’abitudine di far fare, letteralmente, “la doccia” all’intero stampo. I cilindri, però, non sono fatti di acciaio inossidabile, e perciò l’acqua finisce solo col velocizzare il processo di arrugginimento.

 

Speriamo che questa veloce panoramica dei problemi più comuni dei cilindri idraulici possa aiutare la vostra squadra di manutenzione a prendersi cura nel miglior modo possibile di questo importante componente dello stampo, così da evitare costosi tempi morti, o almeno per ridurli da ore o giorni a pochi minuti.

Se avete domande, siete pregati di contattarci su support@vegacyl.com.

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