PMD - Promo Design | Rapid Tooling, Stampi Silicone.

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Rapid Tooling

Ulteriore sviluppo del prototipo realizzato con tecnologie di Prototipazione Rapida e Produzione Additiva è la realizzazione di attrezzaggi rapidi per la produzione di serie e preserie.Con i sistemi di prototipazione rapida si ottengono già a livello di prototipo attrezzature idonee ad essere impiegate o direttamente come stampi o , se le dimensioni di lavorazione non lo consentono, inserti per stampi ad esempio per l’iniezione di cera per microfusione, per l’iniezione, soffiaggio o termoformatura delle resine termoplastiche, fino a stampi per l’imbutitura della lamiera .
Tecniche che permettono queste realizzazioni sono la Polijet, SLA, SLS .
Ancora più interessante l'impiego di la Sinterizzazione Laser Selettiva di metalli come il selective laser melting e l'electron beam melting con cui si possono costruire inserti per produzioni oltre i 1000 pezzi.
Altre potenzialità di Rapid Tooling sono espresse dalla produzione di attrezzaggi per via indiretta, di seguito si riportano le più diffuse:

Stampi in silicone, Stampi in resina e stampi in metallo bassofondente:
Le tre tecniche sono simili nel procedimento e variano soltanto per il materiale impiegato, silicone, resine o metalli bassofondenti.
La tecnica per la realizzazione di stampi al silicone è forse la più conosciuta, garantisce un numero limitato di repliche, 20-50 repliche per stampo a seconda delle dimensioni e della forma più o meno stressante per il silicone, a fronte però di costi di gestione, di materiale e tempi decisamente ridotti. che spesso rendono questa tecnologia adatta a realizzazioni di alcune centinaia di pezzi.
Si realizza lo stampo partendo dal prototipo, su cui sono costruite o posizionati i canali di colata e gli sfiati e viene segnato il piano di successiva divisione.
Una volta completato il processo di preparazione si sistema il "master" in una cassetta in cui si cola il silicone per la realizzazione dello stampo.
La resina siliconica deve essere preventivamente sgassata, in seguito viene atteso il tempo di cura ed eventualmente si procede ad un trattamento termico, una volta pronto lo stampo lo si taglia in modo irregolare lungo la linea di divisione, visibile all'interno dello stampo data la semi trasparenza del silicone.
In seguito è sufficiente riaccoppiare i due semistampi e procedere a colate di resine sottovuoto.
La flessibilità del silicone consente anche la produzione di particolari caratterizzati da leggeri sottosquadri.

Nell'impiego di resine si usano resine epossidiche, ovviamente lo stampo risultante è rigido ed ha scarsa capacità di resistenza alla temperatura, è impiegato per riprodurre oggetti in materiale termoplastico per iniezione o per la produzione di cere per fusione.

Nel caso dei metalli bassofondenti si utilizzano leghe con temperatura di fusione massima di 250-300°C ma molto più spesso molto più basse, ovviamente l'impiego è limitato dalla bassa resistenza termica delle stesse.

Un altra possibilità di realizzazione di stampi con leghe bassofondenti è mediante spruzzatura del metallo fuso sul master realizzato in prototipazione rapida o produzione additiva..
Il processo è molto veloce e relativamente poco costoso, i limiti principali restano i limiti legati all'impiego di leghe bassofondenti.

Stampi in silicone vulcanizzato:
Altra tecnica potenzialmente molto interessante è la realizzazione di stampi in silicone vulcanizzato.
Lo stampo si ottiene da dischi di silicone "tagliati" per ricavare l'alloggiamento del master ottenuto in prototipazione rapida.
Il master viene alloggiato all'interno e si passa al processo di vulcanizzazione dei dischi di silicone con l'applicazione di calore mediante delle piastre riscaldate.
Questa metodologia permette di impiegare siliconi resistenti a temperature più elevate, 400-450°C e speso vengono impiegate in sistemi di stampaggio centrifugo (Spin Casting) .

KelTool
è una tecnica che permette di ottenere risultati simili ad uno stampo definitivo in acciaio, si parte come sempre da un master, opportunamente sovraddimensionato per tenere conto del comportamento del materiale di colata definitivo, del sovrametallo necessario alle riprese di macchina e del ritiro del materiale impiegato nel processo di realizzazione dello stampo.
Con le tecnologie di prototipazione rapida e produzione additiva si realizzano la matrice ed il punzone per una prima replica siliconica che serve per la realizzazione di matrice e punzone in polvere metallica unita ad un legante.
Il risultato finale viene quindi sinterizzato con process o tradizionale, viene ripreso di macchina ed è pronto per essere impiegato come inserto di stampo.