IT202000016498A1 - Metodo di stampaggio per la realizzazione di un componente monolitico dotato internamente di almeno una cavità - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

?METODO DI STAMPAGGIO PER LA REALIZZAZIONE DI UN

COMPONENTE MONOLITICO DOTATO INTERNAMENTE DI ALMENO

UNA CAVIT??

La presente invenzione ha per oggetto un metodo di stampaggio per la realizzazione di un componente monolitico dotato internamente di almeno una cavit?, in particolare di un componente monolitico in C-SMC, e una macchina per lo stampaggio di un componente monolitico cavo che trovano largo impiego nel campo dell?automotive in particolare nella realizzazione di pezzi in C-SMC (Carbon Sheet Molding Compound).

Attualmente, i pezzi C-SMC sono prodotti seguendo le tradizionali tecniche di stampaggio a compressione che consistono nell?imprimere, mediante una pressa, una forza capace di modellare una carica di C-SMC. Questa tecnica di stampaggio produce pezzi monolitici a parete singola relativamente economici, rigidi e complessi.

Sono inoltre note tecnologie che trattano componenti in CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) usate per creare pezzi molto rigidi e ad alta resistenza. Tali caratteristiche sono accentuate dalla possibilit? di stampare forme chiuse utili nel caso si vogliano realizzare pezzi strutturali del tipo BiW (Body in White).

Svantaggiosamente, la tecnica di lavorazione tradizionale dei pezzi C-SMC e le tecnologie che trattano i componenti in CFRP presentano inconvenienti in termini di propriet? meccaniche del pezzo finito, costi e cadenza produttiva.

La tecnica di stampaggio usata nel caso di pezzi C-SMC non permette di lavorare pezzi presentanti cavit? interne al pezzo. La tecnica che tratta componenti in CFRP invece risulta costosa e presenta una produttivit? non in grado di far fronte alle esigenze del marcato.

Compito tecnico della presente invenzione risulta dunque essere quello di mettere a disposizione un metodo di stampaggio per la realizzazione di un componente monolitico dotato internamente di almeno una cavit? e una macchina per lo stampaggio di un componente monolitico cavo che siano in grado di superare gli inconvenienti emersi dall?arte nota.

Scopo della presente invenzione risulta dunque quello di mettere a disposizione un metodo di stampaggio che permetta di creare elementi monolitici cavi, in particolare in C-SMC, anche aventi forme complesse. Un ulteriore scopo della presente invenzione risulta dunque quello di mettere a disposizione un metodo di stampaggio che permetta di realizzare pezzi monolitici cavi in C-SMC con un costo di produzione inferiore rispetto alle tecnologie tradizionali.

Il compito tecnico specificato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un metodo di stampaggio ed una macchina comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o pi? delle unite rivendicazioni. Le rivendicazioni dipendenti corrispondono a possibili forme di realizzazione dell?invenzione.

In particolare, il compito tecnico ? raggiunto da un metodo di stampaggio per la realizzazione di un componente monolitico dotato internamente di almeno una cavit?, in particolare di un componente monolitico in C-SMC, comprendente le fasi di predisporre una pressa comprendente un primo semistampo ed un secondo semistampo definenti tra essi un volume di stampaggio, uno tra il primo e il secondo semistampo ? movimentato mediante un circuito ad olio e l?altro tra il primo e il secondo semistampo ? stazionario.

In una possibile forma realizzativa, la pressa comprende inoltre dei carrelli laterali mobili in modo da cooperare con i semistampi per definire il volume di stampaggio e permettere lo stampaggio di componenti monolitici cavi presentanti sottosquadri.

Il metodo oggetto della presente invenzione comprende inoltre le fasi di disporre almeno un?anima all?interno del volume di stampaggio, l?anima comprende una membrana delimitante un volume di contenimento conformato per definire l?almeno una cavit? del componente monolitico ed almeno un connettore ingaggiato con la membrana e configurato per permettere un riempimento del volume di contenimento, e una fase di avvolgere attorno all?anima una carica di materiale da stampare, in particolare una carica di C-SMC, in modo che l?anima sia almeno parzialmente immersa nella carica.

Il metodo oggetto della presente invenzione comprende inoltre le fasi di fissare l?anima all?interno di uno tra il primo e il secondo semistampo, in particolare il semistampo stazionario, riempire il volume di contenimento della membrana con un materiale di riempimento attraverso il connettore e, dopo una chiusura dei semistampi (ed eventualmente, se presenti, dei carrelli) imprimere una pressione di stampaggio sulla carica di materiale per formare il componente monolitico.

Successivamente alle suddette fasi, il metodo in accordo con la presente invenzione comprende inoltre le fasi di svuotare il volume di contenimento dal materiale di riempimento e, dopo un?apertura dei semistampi (ed eventualmente, se presenti, dei carrelli), rimuovere l?anima dal componente monolitico stampato.

In particolare, il compito tecnico ? raggiunto inoltre da una macchina per lo stampaggio di un componente monolitico cavo, in particolare un componente in C-SMC, configurata per realizzare un metodo in accordo con quanto sopra descritto e comprendente una pressa presentante un primo semistampo ed un secondo semistampo definenti tra loro un volume di stampaggio ed in cui uno tra il primo e il secondo stampo ? mobile e l?altro tra il primo e il secondo semistampo ? stazionario. In una possibile forma realizzativa, la pressa comprende inoltre dei carrelli laterali mobili in modo da permettere lo stampaggio di un componente monolitico cavo presentante sottosquadri.

La macchina, in accordo con la presente invenzione comprende, inoltre almeno un?anima disposta all?interno del volume di stampaggio e comprendente una membrana delimitante un volume di contenimento conformato per definire l?almeno una cavit? del componente monolitico, l?anima comprende inoltre almeno un connettore ingaggiato con la membrana e configurato per permettere un riempimento del volume di contenimento. La macchina, oggetto della presente invenzione, comprende inoltre un circuito ad olio configurato per movimentare il semistampo mobile tra il primo, il secondo semistampo ed eventualmente i carrelli laterali e un circuito di vuoto configurato per realizzare un?azione di sottovuoto nel volume di stampaggio.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa di una forma di realizzazione di un metodo di stampaggio ed una macchina per la realizzazione di un componente monolitico cavo, in particolare un componente in C-SMC.

Tale descrizione verr? esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali: - La figura 1 mostra una vista schematica di una forma realizzativa di una macchina per la realizzazione di un componente monolitico cavo, in particolare un componente in C-SMC;

- La figura 2 mostra una vista schematica di un?ulteriore forma realizzativa di una macchina per la realizzazione di un componente monolitico cavo, in particolare un componente in C-SMC;

- La figura 3 mostra una vista schematica di un?ulteriore forma realizzativa di una macchina oggetto della presente invenzione;

- La figura 3A mostra una vista schematica di un particolare di figura 3;

Con riferimento alle figure allegate, con ?M? ? stata indicata una macchina per lo stampaggio di un componente monolitico cavo, in particolare un componente in C-SMC.

Tale macchina ?M? comprende una pressa presentante un primo semistampo 1a ed un secondo semistampo 1b definenti tra loro un volume di stampaggio ?Vs? in cui viene inserita una carica di materiale ?C? da stampare, in particolare una carica di C-SMC, in modo da ottenere il pezzo monolitico cavo.

Preferibilmente, uno, tra il primo e il secondo stampo 1a, 1b della pressa, ? mobile mentre l?altro, tra il primo e il secondo semistampo 1a, 1b, ? stazionario ed accoglie la carica di materiale ?C? da stampare.

Nelle forme realizzative illustrate nelle allegate figure ? il secondo semistampo 1b a muoversi in allontanamento ed avvicinamento rispetto al primo semistampo 1a che invece ? stazionario.

In un?ulteriore possibile forma realizzativa ? il primo semistampo 1a a muoversi in avvicinamento e allontanamento rispetto al secondo semistampo 1b che invece risulta stazionario.

Alternativamente, entrambi i semistampi 1a, 1b possono essere movimentati in allontanamento e avvicinamento reciproco.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, la pressa comprende inoltre dei carrelli laterali mobili e configurati per permettere lo stampaggio di componenti monolitici cavi presentanti uno o pi? sottosquadri. In tale situazione, nel momento in cui il primo ed il secondo semistampo 1a, 1b vengono movimentati, anche i carrelli vengono movimentati in modo da cooperare con i semistampi 1a, 1b nella definizione del volume di stampaggio ?Vs? e nelle successive fasi di stampaggio del componente monolitico cavo.

Per realizzare la cavit? del componente monolitico, la macchina ?M? comprende inoltre almeno un?anima 3, 4 disposta all?interno del volume di stampaggio ?Vs? e comprendente una membrana 3 delimitante un volume di contenimento ?Vc? conformato per definire la cavit? stessa.

La membrana 3 ? dunque sagomata in base alla conformazione che si desidera ottenere per la cavit? del componente monolitico.

Nelle forme realizzative illustrate, la membrana 3 presenta sostanzialmente una conformazione parallelepipeda in cui gli spigoli sono smussati in modo da ottenere un componente monolitico cavo presentante, in sezione, una cavit? di forma rettangolare presentante gli spigoli arrotondati.

In ulteriori forme realizzative non illustrate, la membrana 3 pu? assumere qualsivoglia conformazione.

Preferibilmente, la membrana 3 ? realizzata in un materiale selezionabile tra: gomma siliconica liquida; gomma di lattice; PTE/PE per stampaggio rotazionale; polimeri basso fondenti per stampaggio rotazionale; polimeri basso fondenti per termoformatura; polimeri termoplastici per stampaggio a soffiaggio; polimeri termoplastici per stampaggio ad iniezione.

Vantaggiosamente, tali materiali consentono alla membrana 3 di essere modellata per assumere la forma desiderata per la cavit? del componente monolitico.

Vantaggiosamente, tali materiali consentono inoltre alla membrana 3 di essere resistente alle alte pressioni ed alle alte temperature (preferibilmente maggiori di 150 ?C) che si verificano durante il processo di stampaggio ma, al contempo, di essere facilmente removibile dal componente monolitico cavo al termine del processo di stampaggio stesso.

Durante lo stampaggio del componente monolitico cavo ? infatti importante che la membrana 3 definente la cavit? non sia deformata (ed in particolare compressa) o collassi in modo da evitare di ottenere, al termine dello stampaggio, un componente avente una cavit? di forma e/o dimensione errate oppure, nel caso del collasso della membrana 3, un componente non presentante la cavit? stessa. A tal proposito, il volume di contenimento ?Vc? definito alla membrana 3 viene riempito con un materiale di riempimento ?R? come ad esempio olio o materiale granulare come verr? meglio descritto nel seguito.

Per effettuare tale riempimento, l?anima 3, 4 comprende inoltre almeno un connettore 4, preferibilmente ma non limitatamente un connettore filettato, ingaggiato con la membrana 3. Preferibilmente, il connettore 4 ? cavo ed ? esternamente almeno parzialmente rivestito dalla membrana 3 (fig. 3A) in modo da evitare che, durante il riempimento del volume di contenimento ?Vc?, parte del materiale di riempimento ?R? possa fuoriuscire dal volume di contenimento ?Vc? intaccando la composizione della carica di materiale ?C?.

In altre parole, l?anima 3, 4 ? realizzata nella forma di una ?sacca? sagomata riempibile attraverso l?almeno un connettore 4 con il materiale di riempimento ?R? in modo da resistere alla pressione di stampaggio per realizzare una cavit? all?interno del componente monolitico.

Come visibile nelle allegate figure, la macchina ?M? comprende inoltre un circuito ad olio 2 configurato per movimentare il semistampo mobile 1a, 1b ed un circuito di vuoto 5, preferibilmente ricavato sul semistampo stazionario 1a, 1b, configurato per realizzare un?azione di sottovuoto nel volume di stampaggio ?Vs? e per favorire una distribuzione della carica di materiale ?C? da stampare durante il processo di stampaggio stesso. In un?ulteriore possibile forma realizzativa, il circuito di vuoto 5 pu? essere realizzato sul semistampo 1a, 1b mobile. Alternativamente, il circuito di vuoto 5 pu? essere realizzato su entrambi i semistampi 1a, 1b.

Per eseguire dunque un metodo di stampaggio per la realizzazione di un componente monolitico dotato internamente di almeno una cavit?, in particolare di un componente monolitico in C-SMC, viene predisposta una pressa in accordo con quanto sopra descritto. In tale fase, la pressa viene predisposta in modo tale che i semistampi 1a, 1b, e, se presenti, i carrelli laterali, siano allontanati tra loro affinch? sia possibile disporre, all?interno del volume di stampaggio ?Vs? un?anima in accordo con quanto sopra descritto.

Successivamente, una carica di materiale ?C? da stampare, in particolare una carica di C-SMC, viene avvolta intorno all?anima 3, 4 in modo che quest?ultima sia almeno parzialmente immersa nella carica di materiale ?C? stessa. In dettaglio, la carica di materiale ?C? pu? essere avvolta attorno alla membrana 3,4 in modo da ricoprire quest?ultima quasi interamente oppure pu? essere avvolta in modo da ricoprire solo una parte della membrana 3, 4 stessa.

Come illustrato nelle allegate figure, l?almeno un connettore 4 sporge per? almeno parzialmente dalla carica di materiale ?C? in modo che sia possibile fissare l?anima 3, 4 all?interno di uno tra il primo e il secondo semistampo 1a, 1b, in particolare all?interno del semistampo stazionario 1a, 1b.

In altre parole, nella fase di avvolgere attorno all?anima 3, 4 la carica di materiale ?C?, l?anima 3, 4 viene ricoperta mediante la carica di materiale ?C? da stampare in modo che l?almeno un connettore 4 sia almeno parzialmente libero dalla carica ?C? per fissare l?anima 3, 4, cos? avvolta, all?interno del semistampo stazionario 1a, 1b.

Una volta fissata l?anima 3, 4 al semistampo stazionario 1a, 1b, il volume di contenimento ?Vc? della membrana 3 viene riempito attraverso il connettore 4 con una predeterminata quantit? di materiale di riempimento ?R?.

Facendo riferimento alla forma realizzativa mostrata in figura 1, il volume di contenimento ?Vc? ? riempito mediante un materiale granulare selezionabile tra sabbia; sale; microsfere di vetro; pellet alveolare.

Nelle forme realizzative mostrate in figura 2 e 3 invece, il materiale di riempimento ?R? ? olio del circuito ad olio 2 della pressa.

Pi? in dettaglio, in tali forme realizzative, nella fase di fissaggio dell?anima 3, 4 nel semistampo stazionario 1a, 1b, l?almeno un connettore 4 viene fissato al semistampo 1a, 1b in prossimit? di un ramo di mandata 2a del circuito ad olio 2. Cos? facendo, nella fase di riempire il volume di contenimento ?Vc?, quest?ultimo ? posto in comunicazione di fluido con il ramo di mandata 2a del circuito ad olio 2 per permettere un flusso di alimentazione di una predeterminata quantit? di olio dal circuito ad olio 2 verso il volume di contenimento ?Vc?. In tale situazione dunque, al momento di riempire il volume di contenimento ?Vc?, parte dell?olio del circuito ad olio 2 della pressa viene immesso nel volume di contenimento ?Vc? attraverso il connettore 4.

Successivamente alla fase di riempiere il volume di contenimento ?Vc? della membrana 3, il metodo comprende una fase in cui i due semistampi 1a, 1b, ed i carrelli laterali se presenti, vengono chiusi in modo che la carica di materiale ?C? e l?anima 3, 4 siano interposte tra il primo ed il secondo semistampo 1a, 1b e dunque contenute nel volume di stampaggio ?Vs?.

Dopo la chiusura dei semistampi 1a, 1b, il metodo comprende inoltre una fase di innalzare la temperatura della carica di materiale ?C? in modo tale che la carica di materiale ?C? possa muoversi all?interno del volume di stampaggio ?Vs? e scorrere lungo la membrana 3 dell?anima 3, 4 in modo da distribuirsi uniformemente in tutto il volume di stampaggio ?Vs? stesso. La percentuale di scorrimento della carica all?interno del volume di stampaggio ?Vs? pu? essere alta (high flow) oppure bassa (low flow) fino al 99%. Tale percentuale di scorrimento cambia a seconda delle propriet? meccaniche e morfologiche (ad esempio spessore, dimensione, asse di estrazione) che si desidera ottenere nel pezzo finale.

In altre parole, una volta innalzata la temperatura, la carica di materiale ?C? pu? scorrere entro il volume di stampaggio ?Vs? in modo tale da ricoprire tutta la membrana 3, 4 distribuendosi entro l?intero volume di stampaggio ?Vs? stesso.

Nel caso in cui la carica di materiale ?C?, nella fase di avvolgere la carica ?C? attorno alla membrana 3, 4, avvolgeva quasi interamente la membrana 3, 4 (ad esempio il 99% della superfice della membrana 3,4), la carica di materiale ?C? scorrer? entro il volume di stampaggio ?Vs? meno rispetto al caso in cui la carica di materiale ?C? era stata avvolta attorno alla membrana 3, 4 in modo da ricoprire solo parte della membrana 3, 4 stessa.

In una forma realizzativa preferita, la membrana 3 presenta, esternamente al volume di contenimento ?Vc?, una superficie liscia e levigata che facilita lo scorrimento e la distribuzione della carica di materiale ?C? nonch? permette di ottenere una cavit? presentante una superficie sgombra da imperfezioni ed avvallamenti.

Vantaggiosamente, tale conformazione della membrana 3 permette di ottenere pezzi aventi un?ottima tolleranza dimensionale ed un?elevata resistenza meccanica nonostante la presenza della cavit?.

In seguito alla fase di riempimento del volume di contenimento ?Vc? ed in seguito alla chiusura dei semistampi 1a, 1b, (e dei carrelli laterali se presenti) il metodo comprende una fase in cui una pressione di stampaggio viene impressa sulla carica di materiale ?C? per formare il componente monolitico.

Preferibilmente, la pressione di stampaggio impressa sulla carica di materiale ?C? ? compresa tra 8 bar e 300 bar, ancor pi? preferibilmente, la pressione di stampaggio ? pari a 120 bar.

Nel caso in cui il materiale di riempimento ?R? sia olio derivante dal circuito ad olio 2 della pressa, la pressione di stampaggio viene impressa sulla carica di materiale ?C? mediante una dilatazione della membrana 3.

Pi? in dettaglio, in seguito alla chiusura dei semistampi 1a, 1b, ed eventualmente dei carrelli laterali mobili, un?ulteriore quantit? di olio viene immessa tramite il ramo di mandata 2a all?interno del volume di contenimento ?Vc? della membrana 3 in modo da causare una dilatazione della membrana 3 stessa. Tale dilatazione imprime una spinta sulla carica di materiale ?C? che si trova ad essere compressa tra la membrana 3 stessa ed i semistampi 1a, 1b. In tale situazione dunque, lo stampaggio della carica di materiale ?C? avviene grazie ad una pressione esercitata dall?olio contenuto nel volume di contenimento ?Vc? che spinge dall?interno della membrana 3 verso l?esterno della membrana 3 stessa.

Al contrario, nel caso in cui il materiale di riempimento ?R? sia materiale di tipo granulare, la fase di imprimere la pressione di stampaggio ? realizzata mediante l?avvicinamento di uno tra il primo semistampo 1a e il secondo semistampo 1b verso l?altro tra il primo semistampo 1a ed il secondo semistampo 1b in particolare mantenendo stazionaria una configurazione della membrana 3. In tale situazione, il primo semistampo 1a viene spinto contro il secondo semistampo 1b, in modo da imprimere una pressione sulla carica di materiale ?C? ivi compresa mentre non vi ? alcuna azione attiva sulla membrana 3 che non si comprime ne dilata. Il semistampo 1a, 1b mobile preme dunque contro il semistampo 1a, 1b stazionario in modo che la carica di materiale ?C? venga compressa contro la membrana 3 che per? non viene deformata (ed in particolare compressa) grazie alla presenza del materiale di riempimento ?R? precedentemente immesso nel volume di contenimento ?Vc?. Nel caso in cui i semistampi 1a, 1b siano dotati di carrelli laterali, quest?ultimi vengono movimentati insieme ai semistampi 1a, 1b in modo da comprimere la carica di materiale ?C? per formare i sottosquadri richiesti nel componente monolitico cavo.

In altre parole, il materiale di riempimento ?R? presente nel volume di contenimento ?Vc? della membrana 3 ? in grado di sostenere la pressione di stampaggio impressa dai semistampi 1a, 1b (ed eventualmente dai carrelli laterali) sulla carica di materiale ?C? in modo da evitare che la membrana 3 collassi o si deformi (in particolare comprima) e che quindi la cavit? all?interno del componente monolitico non venga correttamente realizzata.

In un?ulteriore possibile forma realizzativa, ? possibile agire simultaneamente sui semistampi 1a, 1b e sulla membrana 3 in modo tale che la pressione di stampaggio venga impressa sulla carica di materiale ?C? contemporaneamente dall?interno verso l?esterno del volume di contenimento ?Vc? della membrana 3 grazie al materiale di riempimento ?R? e dall?esterno verso l?interno grazie all?azione di avvicinamento dei semistampi 1a, 1b.

In una forma realizzativa preferita, per garantire che sulla carica di materiale ?C? venga applicata la corretta pressione di stampaggio, i semistampi 1a, 1b comprendono camere di compressione. Tali camere di compressione sono configurate per fungere da fermo corsa dei semistampi stessi 1a, 1b durante la loro movimentazione di avvicinamento senza per questo causare una dissipazione della pressione di stampaggio che viene integralmente applicata sulla carica di materiale ?C?.

In maggior dettaglio, al momento dello stampaggio della carica di C-SMC, nel caso in cui la membrana 3, 4 venga riempita mediante materiale granulare, sono i semistampi 1a, 1b ad imprimere la pressione di stampaggio sulla carica di materiale ?C?. Per definire un fermo-corsa della movimentazione di tali semistampi 1a, 1b, e quindi per mantenere una corretta pressione di stampaggio, i semistampi 1a, 1b presentano una camera di compressione verticale. Durante l?applicazione della pressione di stampaggio da parte dei semistampi 1a, 1b, parte della resina contenuta nella carica di C-SMC fuoriesce dal volume di stampaggio ?Vs? in modo da occupare la camera di compressione. In tale situazione, la resina funge cos? da fermo corsa per i semistampi 1a, 1b ed evita nel contempo che parte della pressione di stampaggio impressa sulla carica di materiale ?C? venga dissipata.

Nel caso in cui invece, la pressione di stampaggio ? applicata mediante una dilatazione della membrana 3, 4 i semistampi 1a, 1b presentano una camera di compressione orizzontale.

Una volta impressa la pressione di stampaggio sulla carica di materiale ?C? per formare il componente monolitico cavo, il metodo comprende una fase in cui il volume di contenimento ?Vc? viene svuotato dal materiale di riempimento ?R?.

In particolare, nella forma realizzativa mostrata in figura 1, in cui il materiale di riempimento ?R? ? del tipo granulare, lo svuotamento del volume di contenimento ?Vc? avviene attraverso il medesimo connettore 4 usato nella la fase di riempimento del volume di contenimento ?Vc? con il materiale di riempimento ?R?.

Nel caso della forma realizzativa mostra in figura 2 in cui il materiale di riempimento ?R? usato ? una predeterminata quantit? di olio del circuito ad olio 2, la fase di svuotare il volume di contenimento ?Vc? avviene mettendo in comunicazione di fluido il volume di contenimento ?Vc? stesso con un ramo di ritorno 2b del circuito ad olio 2 in modo da permettere un flusso di ritorno della predeterminata quantit? di olio dal volume di contenimento ?Vc? al circuito ad olio 2. Come mostrato in figura 2, il ramo di mandata 2a ed il ramo di ritorno 2b sono realizzati internamente al semistampo stazionario 1a, 1b in modo tale che, una volta fissata l?anima 3, 4 nel semistampo 1a, 1b, rispettivi connettori 4 possano essere messi in comunicazione di fluido con tali rami 2a, 2b per permettere un flusso di olio in ingresso ed in uscita dal volume di contenimento ?Vc?.

In altre parole, in tale forma realizzativa, il volume di contenimento ?Vc? ? messo in comunicazione, mediante rispettivi connettori 4, con un ramo di mandata 2a ed un ramo di ritorno 2b del circuito ad olio 2 in modo da creare un circuito aperto in cui l?olio scorre in ingresso ed in uscita dal volume di contenimento ?Vc? rispettivamente durante le fasi di riempimento e svuotamento del volume di contenimento ?Vc? stesso.

La forma realizzativa mostrata in figura 3, differisce rispetto alla forma realizzativa mostrata in figura 2 in quanto il ramo di mandata 2a e il ramo di ritorno 2b del circuito ad olio 2 sono tra loro coincidenti. In altre parole, in tale forma realizzativa, il volume di contenimento ?Vc? ? messo in comunicazione di fluido con il medesimo ramo 2a, 2b del circuito ad olio 2 della pressa in modo da definire un circuito chiuso in cui l?olio scorre verso il volume di contenimento ?Vc? durante la fase di riempimento ed in uscita da esso durante la fase di svuotamento del volume di contenimento ?Vc?. In seguito alla fase di svuotare il volume di contenimento ?Vc? dal materiale di riempimento ?R?, il metodo comprende una fase di rimuovere l?anima 3, 4 da componente monolitico stampato.

Per facilitare tale fase, successivamente alla fase di svuotare il volume di contenimento ?Vc?, il metodo comprende una fase di azionare il circuito di vuoto 5 realizzato su almeno uno tra il primo e il secondo semistampo 1a, 1b e comunicante con il volume di stampaggio ?Vs? in modo da creare un?azione di sottovuoto per distaccare la membrana 3 da una superficie interna del componente monolitico stampato.

In tale situazione, una volta terminata la fase di svuotare il volume di contenimento ?Vc?, prima che i semistampi 1a, 1b, ed eventualmente i carrelli laterali mobili, si allontanino per aprire la pressa, il circuito a vuoto 5 viene azionato in modo tale da causare un distacco della membrana 3 dalle pareti della cavit?.

In altre parole, prima dell?apertura dei semistampi 1a, 1b, il circuito a vuoto 5 crea un?azione di risucchio in modo tale che la membrana 3 venga distaccata dalle pareti interne del componente monolitico cavo.

Vantaggiosamente, tale fase permette di rimuovere in maniera pi? semplice e comoda l?anima 3, 4 dalla cavit? del componente monolitico scongiurando il rischio che parte della membrana 3 dell?anima 3, 4 possa restare incastrata entro la cavit? intaccando le propriet? meccaniche del componente stesso.

In seguito alla fase di azionare il circuito di vuoto 5 ed in seguito all?apertura dei semistampi 1a, 1b, il metodo comprende una fase di rimozione vera e propria dell?anima 3, 4. Tale fase comprende le sottofasi di disingaggiare l?almeno un connettore 4 dal semistampo stazionario 1a, 1b ed espellere il componente monolitico stampato dalla pressa unitamente al connettore 4.

Nelle forme realizzative mostrate nelle allegate figure, i connettori 4 sono connettori filettati che vengono avvitati al semistampo stazionario 1a, 1b durante la fase di fissaggio dell?anima 3, 4 e vengono svitati da esso durante la suddetta fase di disingaggio.

Alternativamente, i connettori 4 sono connessi al semistampo stazionario 1a, 1b e dunque al circuito ad olio mediante un inserimento del connettore 4 entro una sede opportunamente sagomata ricavata sul semistampo stazionario 1a, 1b.

Una volta espulso il componente monolitico stampato dalla pressa, i connettori 4 vengono rimossi dal componente stesso e la membrana 3 viene almeno parzialmente estratta dalle aperture lasciate dai connettori 4 sul componente monolitico stampato.

Durante l?estrazione della membrana 3 dalle aperture lasciate dai connettori 4 sul componente monolitico cavo, ? possibile che parte della membrana 3 resti all?interno della cavit?. Per rimuovere anche tali porzioni della membrana 3 dalla cavit?, la fase di rimozione dell?anima 3, 4 pu? comprendere la sottofase di realizzare almeno un?apertura sul componente monolitico configurata per permettere un?estrazione totale o parziale della membrana 3.

Vantaggiosamente, la possibilit? di estrarre la membrana 3 dalle aperture lasciate dai connettori 4 o da aperture opportunamente realizzate evita di dover stampare porzioni di pezzo che necessitano di una successiva fase di unione ma permette di stampare direttamente un componente monolitico.

Una volta realizzata almeno un?apertura sul componente monolitico cavo, la fase di rimuovere l?anima (3, 4) comprende inoltre la sotto fase di innalzare la temperatura del componente monolitico cavo.

In tale sottofase, prima di estrarre la membrana 3 dall?apertura, l?intero componente viene posto entro un forno in grado di innalzare la temperatura del componente stesso. In tale situazione, la membrana 3 viene ammorbidita in modo da rendere pi? facile la sua estrazione dal componente attraverso l?apertura appena realizzata o le aperture lasciate dai connettori 4.

Il metodo comprende poi una fase di rifinire una zona del componente monolitico stampato prossima all?apertura lasciata dall?almeno un connettore 4.

Come visibile in figura 3A, durante lo stampaggio, parte della carica di materiale ?C? si deposita attorno al punto dell?anima 3, 4 in cui il connettore 4 ? ingaggiato alla membrana 3. In tale situazione, in seguito alla fase di imprimere la pressione di stampaggio, si ottiene un componente monolitico presentante, in prossimit? dei connettori 4, una sorta di ?bava?. Tale ?bava? viene eliminata in seguito alla rimozione dei connettori 4 e della membrana 3 in modo tale da conferire al componente monolitico la forma originalmente desiderata.

Preferibilmente, in tale fase del metodo, viene rimossa anche l?eventuale ?bava? creatasi nel componente monolitico cavo in prossimit? della camera di compressione.

Preferibilmente, la ?bava? viene eliminata mediante un?azione di fresatura e/o foratura.

La presente invenzione raggiunge gli scopri preposti eliminando gli inconvenienti emersi dall?arte nota.

In particolare, tale invenzione mette a disposizione un metodo per lo stampaggio di componenti monolitici cavi in grado di produrre componenti complessi e aventi ottime propriet? meccaniche.

Inoltre, tale metodo ? in grado di produrre pezzi del tipo BiW in grado di far fronte agli standard attualmente richiesti sul mercato.

In aggiunta, tale metodo risulta essere meno costoso rispetto ai metodi noti e permette di ottenere una cadenza produttiva in grado di competere con le esigenze produttive del mercato.

Vantaggiosamente, la membrana 3 permette di creare una cavit? di forma desiderata entro il componente monolitico in maniera semplice ed affidabile.

Claims (15)

RIVENDICAZIONI

1. Metodo di stampaggio per la realizzazione di un componente monolitico dotato internamente di almeno una cavit?, in particolare di un componente monolitico in C-SMC, comprendente le fasi di:

- predisporre una pressa comprendente un primo semistampo (1a) ed un secondo semistampo (1b), uno tra detti primo e secondo stampo (1a, 1b) essendo movimentato mediante un circuito ad olio (2) e l?altro tra detto primo e secondo semistampo (1a, 1b) essendo stazionario, detti semistampi (1a, 1b) definendo tra di essi un volume di stampaggio (Vs), preferibilmente detta pressa comprendendo inoltre carrelli laterali mobili cooperanti con detti primo e secondo semistampo (1a, 1b) per definire detto volume di stampaggio (Vs);

- disporre almeno un?anima (3, 4) all?interno del volume di stampaggio (Vs), in cui detta anima comprende una membrana (3) delimitante un volume di contenimento (Vc) conformato per definire l?almeno una cavit? di detto componente monolitico ed almeno un connettore (4) ingaggiato con detta membrana (3) e configurato per permettere un riempimento di detto volume di contenimento (Vc);

- avvolgere attorno all?anima (3, 4) una carica di materiale (C) da stampare in modo che l?anima (3, 4) sia almeno parzialmente immersa in detta carica (C);

- fissare l?anima (3, 4) all?interno di uno tra detto primo e secondo semistampo (1a, 1b), in particolare il semistampo stazionario;

- riempire il volume di contenimento (Vc) della membrana (3) con un materiale di riempimento (R) attraverso il connettore (4);

- dopo una chiusura dei semistampi (1a, 1b), imprimere una pressione di stampaggio sulla carica di materiale (C) per formare detto componente monolitico;

e, successivamente a dette fasi,

- svuotare il volume di contenimento (Vc) dal materiale di riempimento (R); - dopo un?apertura dei semistampi (1a, 1b), rimuovere l?anima dal componente monolitico stampato.

2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui in detta fase di riempire il volume di contenimento (Vc) della membrana 3, detto volume di contenimento (Vc) ? posto in comunicazione di fluido con un ramo di mandata (2a) di detto circuito ad olio (2) per permettere un flusso di alimentazione di una predeterminata quantit? di olio da detto circuito ad olio (2) verso detto volume di contenimento (Vc), e/o in cui in detta fase di svuotare il volume di contenimento (Vc), detto volume di contenimento (Vc) ? posto in comunicazione di fluido con un ramo di ritorno (2b) di detto circuito ad olio (2) per permettere un flusso di ritorno di detta predeterminata quantit? di olio da detto volume di contenimento (Vc) a detto circuito ad olio (2).

3. Metodo secondo la rivendicazione 2 in cui detto ramo di mandata (2a) e detto ramo di ritorno (2b) del circuito ad olio (2) sono tra loro coincidenti.

4. Metodo secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detta fase di imprimere la pressione di stampaggio comprende la sottofase di immettere un?ulteriore quantit? di olio in detto volume di contenimento (Vc) della membrana (3) per causare una dilatazione di detta membrana (3) in modo che la membrana (3) applichi sulla carica di materiale (C) detta pressione di stampaggio.

5. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui in detta fase di riempire il volume di contenimento (Vc) della membrana (3), detto volume di contenimento (Vc) ? riempito da una predeterminata quantit? di materiale granulare, detto materiale granulare essendo selezionabile tra: sabbia; sale; microsfere di vetro; pellet alveolare.

6. Metodo secondo la rivendicazione 5, in cui detta fase di imprimere la pressione di stampaggio ? realizzata mediante avvicinamento di uno tra il primo semistampo e il secondo semistampo (1a, 1b) verso l?altro tra il primo semistampo (1a) ed il secondo semistampo (1b), in particolare mantenendo stazionaria una configurazione di detta membrana (3), preferibilmente detta fase di imprimere la pressione di stampaggio essendo inoltre realizzata movimentando detti carrelli laterali mobili verso detta carica di materiale (C).

7. Metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui tra detta fase di avvolgere la carica di materiale (C) attorno all?anima (3) e detta fase di imprimere la pressione di stampaggio ? compresa una fase di innalzare una temperatura di detta carica di materiale (C).

8. Metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui in detta fase di fissare l?anima (3, 4) in uno tra detto primo e secondo semistampo (1a, 1b), detto almeno un connettore (4) ? ingaggiato con il semistampo stazionario tra detto primo e secondo semistampo (1a, 1b) in modo da permettere un flusso di detto materiale di riempimento (R) nelle fasi di riempimento e svuotamento della membrana (3).

9. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui successivamente a detta fase di svuotare il volume di contenimento (Vc) e all?apertura dei semistampi (1a, 1b), il metodo comprende le fasi di:

- disingaggiare detto almeno un connettore (4) dal semistampo stazionario (1a, 1b);

- espellere detto componente monolitico stampato da detta pressa unitamente a detto almeno un connettore (4).

10. Metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di rimuovere l?anima (3, 4) comprende le sottofasi di:

- rimuovere detto almeno un connettore (4) dal componente monolitico stampato;

- estrarre almeno parzialmente detta membrana (3) da un?apertura lasciata dall?almeno un connettore (4) sul componente monolitico stampato.

11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui, successivamente a detta fase di rimuovere l?anima (3, 4), ? compresa una fase di rifinire una zona di detto componente monolitico stampato prossima a detta apertura lasciata dall?almeno un connettore (4).

12. Metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di rimuovere l?anima (3, 4) dal componente monolitico stampato comprende le sottofasi di:

- realizzare almeno un?apertura su detto componente monolitico, detta almeno un?apertura essendo configurata per permettere un?estrazione totale o parziale di detta membrana (3);

- innalzare, preferibilmente mediante un forno, una temperatura del componente monolitico stampato in modo da ammorbidire detta membrana (3, 4).

13. Metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, comprendente, precedentemente all?apertura di detti primo e secondo semistampo (1a, 1b), una fase di azionare un circuito di vuoto (5) realizzato su almeno uno tra detto primo e secondo semistampo (1a, 1b) e comunicante con detto volume di stampaggio (Vs) in modo da creare un?azione di sottovuoto per distaccare detta membrana (3) da una superficie interna del componente monolitico stampato.

14. Macchina (M) per lo stampaggio di un componente monolitico cavo, in particolare un componente in C-SMC, configurata per realizzare un metodo in accordo con una o pi? delle rivendicazioni precedenti, detta macchina comprendendo:

- una pressa comprendente un primo semistampo (1a) ed un secondo semistampo (1b), uno tra detti primo e secondo stampo (1a, 1b) essendo mobile e l?altro tra detto primo e secondo semistampo (1a, 1b) essendo stazionario, detti semistampi (1a, 1b) definendo tra di essi un volume di stampaggio (Vs), preferibilmente detta pressa comprendendo inoltre carrelli laterali mobili cooperanti con detti primo e secondo semistampo (1a, 1b) per definire detto volume di stampaggio (Vs);

- almeno un?anima (3, 4) disposta all?interno del volume di stampaggio (Vs) e comprendente una membrana (3) delimitante un volume di contenimento (Vc) conformato per definire l?almeno una cavit? di detto componente monolitico, detta anima (3, 4) comprendendo inoltre almeno un connettore (4) ingaggiato con detta membrana (3) e configurato per permettere un riempimento di detto volume di contenimento (Vc);

- un circuito ad olio (2) configurato per movimentare il semistampo mobile tra detto primo e secondo semistampo (1a, 1b);

- un circuito di vuoto (5) configurato per realizzare un?azione di sottovuoto in detto volume di stampaggio (Vs).

15. Macchina (M) secondo la rivendicazione 14, in cui detta membrana (3) ? realizzata in un materiale selezionabile tra: gomma siliconica liquida; gomma di lattice; PTE/PE per stampaggio rotazionale; polimeri basso fondenti per stampaggio rotazionale; polimeri basso fondenti per termoformatura; polimeri termoplastici per stampaggio a soffiaggio; polimeri termoplastici per stampaggio ad iniezione.