Le equazioni sono semplici: la produttività aumenta, i costi diminuiscono come pure le emissioni quando si riduce in modo efficiente il tempo ciclo nella produzione di preforme. Qualsiasi riduzione del consumo specifico di energia rende il processo più sostenibile. Inoltre, l'ottimizzazione dei consumi idrici comporta ulteriori cali, non solo su questo prezioso elemento naturale, ma anche nel dispendio energetico, in quanto porta alla riduzione del consumo elettrico delle pompe che alimentano i circuiti di raffreddamento. Ciò apre la possibilità di utilizzare pompe più piccole, con un ulteriore miglioramento della sostenibilità.
Progettando e producendo internamente numerosissimi di stampi per preforme in PET ogni anno, SIPA sa come raggiungere questi risultati e come realizzare uno stampo che abbia certe prerogative. I vantaggi degli stampi di iniezione SIPA sono riconosciuti a livello globale e disponibili per tutti i produttori di preforme, poiché per le loro prerogative intrinseche si possono interfacciare con la stragrande maggioranza delle presse ad iniezione sul mercato.
Gli elementi chiave che hanno portato SIPA a una posizione di leadership in questa applicazione sono un'esperienza consolidata sia nella fase di progettazione che in quella di produzione, nonché la flessibilità di progettare gli stampi in base al design e alle caratteristiche specifiche della preforma.
Flessibilità dal primo step
Per fornire la massima flessibilità, gli ingegneri SIPA prendono in considerazione più variabili, incluso il layout dello stampo: il numero di cavità, il passo orizzontale, il passo verticale e così via. Il risultato è un design dello stampo robusto, adatto a qualsiasi macchina in produzione presso il cliente.
Questo concetto di personalizzazione viene trasferito all'intero processo di sviluppo dello stampo, virtualmente dal momento in cui nasce l'idea del prodotto, fino allo sviluppo dell'applicazione con il cliente. I circuiti di raffreddamento sono uno degli aspetti più importanti che vengono considerati fin dall’inizio della progettazione.
Ovviamente il sistema di raffreddamento è progettato non solo in relazione alle dimensioni dello stampo e della macchina, ma anche in relazione alla geometria della preforma. Tipicamente, in base agli obiettivi di produttività fissati dal cliente e alla macchina ad iniezione di cui dispone, si fa riferimento a uno specifico layout (numero di cavità, passo e disposizione), ognuno dei quali ha un'architettura standardizzata: questo rende possibile realizzare diversi obiettivi di compatibilità tra i vari componenti (tra cold half e hot half, ad esempio).
Andare oltre lo standard
SIPA, tuttavia, non si limita alla semplice applicazione di una soluzione standard in grado di fornire prestazioni soddisfacenti per qualsiasi applicazione; fa il possibile, invece, per creare un livello ottimale di prestazioni per ogni istanza.
Per fare questo si verifica che il diagramma di distribuzione dell'acqua di raffreddamento sia ideale per la specifica applicazione e, se necessario, si applicano soluzioni correttive al fine di ottenere un risultato totalmente ottimizzato. In ogni caso, un lavoro importante che viene sempre svolto è l'ottimizzazione del raffreddamento dello stack per garantire il miglior risultato in tutti i suoi aspetti.
Risultati:
1) diagramma del circuito idraulico sempre ottimizzato per ogni piastra in modo da fornire la giusta quantità di acqua per ogni cavità, distribuendola uniformemente;
2) design sempre ottimizzato del raffreddamento dei componenti dello stack per ottenere le migliori prestazioni di raffreddamento con il minor consumo di energia.
Design dei circuiti di raffreddamento personalizzati attraverso l'analisi FEA
Il dimensionamento di ogni singolo sistema è fortemente supportato dall'analisi FEA per valutare la termodinamica e la fluidodinamica di quel sistema. Ogni piastra ha un diagramma dell'acqua personalizzato e ogni stack ha un design dedicato. SIPA si avvale dei migliori sistemi software attualmente in commercio e li personalizza per fornire analisi in tempi molto rapidi. Questa attività è incorporata nel flusso di sviluppo ingegneristico, senza avere un impatto sul lead time del prodotto. L'impatto che ha è nella creazione di un prodotto con prestazioni eccezionali, sia in termini di tempo ciclo che di consumi, testato al 100% internamente prima della consegna al cliente.
Validazione dei risultati
La validazione delle valutazioni analitiche viene effettuata durante le prime fasi del collaudo. Prima di effettuare qualsiasi collaudo funzionale, gli stampi progettati e costruiti sulla base di questi calcoli vengono sottoposti a misure delle curve caratteristiche di portata e potenza su apposito banco prova.
Quest' attività è estremamente importante, perché consente di validare le ipotesi di progetto e di aumentare la capacità del database SIPA attraverso l'acquisizione di nuovi risultati dei test, affinando ulteriormente i metodi di calcolo alla base delle capacità di progettazione degli stampi dell'azienda.
SIPA offre vari kit di adattamento che consentono l'installazione dello stesso stampo su diversi modelli di pressa ad iniezione per rendere operativa il cliente il più flessibile ed economico possibile.