Termoformatura di tubi in plastica per l'industria automobilistica con Roboze Plus PRO

La stampa 3D Roboze per la termoformatura di tubi in plastica per le auto

Le automobili sono macchine la cui facilità d’uso si contrappone alla loro complessità. Nel corso dei decenni le case automobilistiche hanno notevolmente aumentato la potenza e l’efficienza dei loro veicoli, per soddisfare al meglio le esigenze dei clienti grazie a design dei componenti innovativi e utilizzando diversi tipi di materiali, dai metalli al vetro, dalla ceramica alla plastica.

Nell’industria automobilistica la plastica viene utilizzata per una grande varietà di parti, ad esempio parafanghi, fari, cruscotti e volanti; un altro uso meno visibile è quello dei tubi che circondano il veicolo, trasportando fluidi come aria, carburante, oli e acqua. Questi tubi sono disponibili in molte forme, dimensioni e curvature diverse a seconda del veicolo su cui devono essere montati e della loro funzione. Gli esempi includono:

• linee di raffreddamento dell’olio;
• tubi dell’aria secondari;
• linee dei freni;
• linee delle sospensioni pneumatiche.

I tipi di plastica impiegati nell’industria automobilistica vanno dal polistirene (PS) al nylon (PA) e al teflon (PTFE).

Come avviene la curvatura dei tubi?

Esistono vari modi per piegare i tubi e uno dei più comuni è tramite la termoformatura della plastica. Questa si articola in molte tecniche e una delle più semplici prevede l’utilizzo di stampi artigianali e riscaldamento in forno.

Partendo da tubi diritti del giusto diametro e tagliati alla lunghezza desiderata, si inserisce una molla nel tubo, quindi si porta tutto in uno stampo di metallo e si scalda fino a 180°C. Dopo essere stato raffreddato in acqua, il tubo piegato viene rimosso dallo stampo, la molla viene estratta e il ciclo si ripete con un nuovo tubo diritto. La molla è lì per aiutare a preservare la sezione circolare e per facilitare l'inserimento e l'estrazione nello stampo. Con questo metodo è possibile produrre molti tipi diversi di tubi piegati per molti modelli di auto diversi.

I limiti della produzione di stampi per la termoformatura di tubi plastici

Le aziende che producono piccoli volumi di tubi piegati con geometrie complesse opteranno spesso per questo tipo di processo di termoformatura artigianale, poiché è semplice e produce i risultati desiderati. C'è però un grosso limite: la produzione dello stampo.

Come accennato in precedenza, poiché è realizzata a mano saldando insieme lamiera e barre, la produzione di uno stampo può occupare una risorsa fino a due giornate intere: i lotti di tubi piegati possono contare da 10 a 30 singoli tubi, il che significa che ognuno ha bisogno del suo stampo. Per un unico lotto di 30 configurazioni identiche di tubi, dunque, sono necessari due mesi di lavoro per produrre tutti i formati, il che ovviamente si traduce in un notevole rallentamento del processo di produzione.

Gli stampi metallici devono essere configurati con angoli e dimensioni differenti a seconda della tipologia e dimensione dei tubi di plastica da termoformare. Pertanto, le aziende spesso possono ritrovarsi con più di 20 diverse configurazioni personalizzate, ciascuna ripetuta tra le 10 e 30 volte. Quando sono necessari nuovi design o modifiche a quelle esistenti, l'intero processo di lavorazione artigianale deve essere ripetuto nuovamente.

Realizzazione di stampi per la termoformatura di tubi con le stampanti 3D della Serie PRO Roboze

La stampa 3D FFF (Fused Filament Fabrication) è la soluzione ideale per la produzione di parti complesse e in volume ridotto che devono resistere a carichi meccanici e termici elevati, come nel caso degli stampi per realizzare la curvatura dei tubi per autoveicoli.

Con questa tecnologia, il processo di lavorazione artigianale degli stampi viene sostituito con un file digitale che può essere stampato in 3D su richiesta, senza la necessità di immagazzinare pezzi di ricambio. Grazie all'eccezionale flessibilità di progettazione della stampa 3D, è possibile sviluppare nuove configurazioni di stampi e le modifiche a quelle esistenti sono facili e veloci da implementare, riducendo notevolmente i tempi e i costi. Con la giusta combinazione di stampante e materiale, è possibile produrre stampi a basso costo e di alta qualità che possono avere un'ampia varietà di forme e possono ospitare molte sezioni e dimensioni del tubo diverse.

Le proprietà del Roboze ToolingX CF potrebbero davvero sorprenderti!

L'ecosistema Roboze offre una grande varietà di materiali, ognuno con le proprie incredibili caratteristiche e finalità. La plastica ideale per la curvatura dei tubi è una miscela di solfuro di polifenilene (PPS) e fibre corte di carbonio: il ToolingX CF di Roboze. Si tratta di un termoplastico ad alte prestazioni estremamente resistente (82 MPa di resistenza alla trazione, modulo elastico 9.1 GPa), con una temperatura di utilizzo continuo molto elevata di 220°C e un basso assorbimento d'acqua.

Grazie a queste incredibili caratteristiche, gli stampi realizzati con il ToolingX CF possono sopportare sia i carichi meccanici di curvatura dei tubi sia il riscaldamento necessario, lavorando senza deformazioni e consentendo la produzione di tubi di alta qualità. La leggerezza della plastica rispetto ai metalli, inoltre, consente agli operatori di manipolare gli stampi più facilmente.

L'altra metà dell'equazione è una stampante 3D in grado di ottenere il massimo dalle caratteristiche del ToolingX CF. Qui entra in gioco la nostra soluzione Roboze Plus PRO!

Roboze Plus PRO: performance estreme al servizio della tua azienda

La stampante 3D della serie PRO è la nostra entry level della produzione additiva ad alte prestazioni, con un sistema robusto, preciso e affidabile per la prototipazione funzionale e produzione di piccole serie. Sviluppata sulle esigenze di processo degli utenti finali, è la soluzione di stampa 3D professionale più completa per aumentare la creazione di valore della tua azienda e generare nuovi vantaggi competitivi in modo rapido ed efficiente.

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Per una consulenza personalizzata non esitare a contattarci alla email info@roboze.com.

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