Vuoi ridurre anche tu del 70% le deformazioni dei componenti in plastica svuotati a gas per avere auto più leggere e ottimizzare i costi della produzione?

One-Shot® Window Frame è il componente brevettato che ha permesso a SAPA di salire sul podio con Ford e General Motors al SPE Automotive TPO Conference 2017 di Detroit, riconosciuto fra le migliori innovazioni dell’anno e con investimenti fino a 3 volte in meno rispetto ai metodi tradizionali.

Oggi vorrei farti conoscere in profondità uno dei nostri componenti brevettati, il One-Shot® Window Frame.

Il perché è molto semplice: sono certo che questa innovazione possa aiutarti molto nel tuo lavoro, portandoti dei vantaggi non soltanto economici, ma anche a livello di qualità del prodotto.

Non ci credi?

Provo a spiegarti di cosa si tratta.

L’idea di trovare una soluzione è nata dal desiderio di eliminare alcuni fastidi tipici dei componenti svuotati a gas, probabilmente sai a cosa mi riferisco, te ne elenco qualcuno per comodità:

• deformazioni: nel processo di raffreddamento la deformazione può arrivare o superare i 3mm, fino a 3.5 mm;
•  problemi estetici: i pezzi deformati, una volta accoppiati all’interno della vettura creano degli spiacevolissimi difetti estetici;
•  difficoltà nell’alleggerire il pezzo, riducendo i costi di produzione;
•  alti investimenti in attrezzature.

L’occasione ideale è stata la richiesta di realizzare il Window Frame del portellone porta della Volkswagen Arteon (o Passat CC), una coupé sportiva a 5 porte, molto elegante.

Quando ci è stato chiesto di trovare una soluzione innovativa che potesse risolvere definitivamente questi problemi ci siamo resi conto che gli investimenti costosi e cospicui non erano la scelta migliore.

I soli sistemi di svuotamento a gas sono molto costosi e non ci piaceva l’idea di agire come si era sempre fatto per comodità. Serviva un diverso approccio, un modo differente per raggiungere il risultato. Una soluzione che fosse soltanto nostra.

Come sai bene, nel metodo tradizionale, dopo aver iniettato la plastica fusa nello stampo per il componente, si va iniettare anche dell’azoto per realizzare l’effetto di “svuotamento” del componente stesso.

Di fatto, ti sto parlando di una tecnologia consolidata, spesso utilizzata anche per realizzare le maniglie per le portiere ma mai davvero aggiornata.

Il flusso di azoto iniettato all’interno dello stampo andava a svuotare il cilindro col materiale plastico che veniva lasciato raffreddare e indurire secondo il processo termoindurente.

Un processo di raffreddamento che porta a importanti problemi di deformazioni, specie sui lunotti.

Pensa: tanta fatica e tanto lavoro e poi ti accorgi che le deformazioni eccessive del pezzo danno enormi problemi di accoppiamento. È molto frustrante.

In questo panorama, ecco che gli ingegneri di SAPA decidono di applicare il Metodo One-Shot®, nato proprio per ottimizzare i processi e i costi, tenendo invariata la qualità. Il metodo One-Shot®  infatti è l’unico che ti permette di produrre componenti con:

• Meno peso
• Maggiore efficientamento economico
• alti standard qualitativi

L’attenzione del reparto di Ingegneria dell’Innovazione, il luogo dove vengono concretizzate tutte le intuizioni più geniali,  si è dunque focalizzata sull’ottimizzare l’intera procedura e far costare meno l’intero processo, ottenendo ulteriori e significativi vantaggi per il cliente.

Il Window Frame realizzato con il Metodo One-Shot® infatti va in una direzione diversa: utilizza un processo di raffreddamento termoplastico.

L’innovazione consiste nella realizzazione di un foro che consente lo svuotamento e il raffreddamento del componente, senza deformazioni di rilievo e con più rapidità. L’aria infatti  non va a finire nella centralina dell’azoto, ma nel canale, fuoriuscendo così dal buco creato.

L’interno poi viene raffreddato ad aria e non per conduzione di acqua. In questo modo, le deformazioni sono molto minori, vicine ad 1 mm.

Voglio essere sincero con te: non è stato un percorso facile.

Realizzare il foro richiede un approfondito studio al suo posizionamento. Il rischio è che, durante il soffiaggio dell’aria, la massa fusa si infili nel canale del martinetto andando così ad ostruirlo.

Tuttavia siamo riusciti a venire a capo di questa problematica: spostando il piercing in una zona dove fosse presente meno massa fusa e calibrando meglio lo spazio tra il canale e la spina dentro il foro.

Si tratta di una spina all’interno della quale, dopo, deve passare l’aria.

E questo non è un dettaglio di poco conto.

Le deformazioni, come ben sai, si portano dietro spiacevolissime conseguenze:

• problemi di montaggio e assemblaggio dei pezzi
• problemi di estetica dovuti all’accoppiamento non perfetto
• problemi di rumorosità, come conseguenza dell’accoppiamento imperfetto

Se le deformazioni scendono sotto al millimetro, questi problemi diventano decisamente minori, se non del tutto inesistenti e la fatica del tuo lavoro si trasforma da frustrazione a soddisfazione. Non male.

Immagino ti starai chiedendo quanto può costare una proposta del genere, vista la sua straordinarietà.

Abbiamo pensato anche a questo.

Perché se è vero che lo stampo One-Shot ha un costo superiore a quello tradizionale del 10%, è vero anche che l’investimento totale è tre volte inferiore a quello tradizionale.

E non ti ho ancora detto tutto:

1. il pezzo in questo modo risulta più leggero dell’8%, rispetto al metodo tradizionale, facendoti raggiungere gli obiettivi di alleggerimento vettura;
2. puoi stampare in un unico pezzo, quello che stamperesti in 3 pezzi diversi, con un notevole aumento della qualità percepita all’interno dell’abitacolo.

Questo componente è già industrializzato da Volkswagen e nel 2017 è arrivato fra i 5 migliori brevetti riconosciuti alla Automotive TPO Conference organizzata dalla Society of Plastic Engineers. 

Ti riassumo in breve i risultati che abbiamo ottenuto con questo componente:

1. componenti più leggeri dell’8% rispetto al passato, che ti faranno raggiungere gli obiettivi di riduzione di peso della vettura;
2. risparmio di costo del 10% su ciascun componente, che ti consentiranno un cost saving notevole su tutto il processo;
3. un ciclo di produzione totalmente migliorato, per avere in un solo stampo quello che saresti costretto a fare con 3 stampi;
4. riduzione delle deformazioni del 300%;
5. più sensazione di lusso, grazie a meno sfregamenti e rumorosità.

Noi lo riteniamo un piccolo, grandissimo traguardo.

A presto.

Giovanni Affinita,

Executive Director e membro del Consiglio di Amministrazione di SAPA

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