In questo post analizziamo le funzionalità di CastleMind, il modulo della suite Castle che consente di ottimizzare la progettazione e la costruzione degli stampi per pressocolata sin dalle prime fasi del processo.
CastleMind: il modulo di Castle dedicato all’ottimizzazione degli stampi
CastleMind è, nel workflow di Castle, il primo strumento della suite: un software di simulazione che consente di ottimizzare un progetto sin dalle prime fasi grazie al calcolo di alcuni parametri fondamentali come, per esempio, la sezione degli attacchi di colata, la macchina da impiegare ed altri importanti parametri di processo.
Spesso queste analisi preliminari sono effettuate in azienda da persone di grande esperienza e derivano da un knowhow difficilmente trasmissibile e formalizzabile. CastleMind, alimentato da un motore di calcolo in costante aggiornamento basato su dati raccolti in piu’ di vent’anni di esperienza nelle fonderie, permette di effettuare queste valutazioni sin dalle prime fasi di impostazione dello stampo per definire con il cliente una bozza degli elementi cardine della progettazione dello stampo per pressocolata.
Proprio l’esperienza pregressa e la conoscenza delle modalità di lavoro della fonderia hanno inoltre guidato PiQ2 nella creazione di un prodotto versatile, in grado di offrire un valido ausilio al progettista e all’operatore con una gamma di funzionalità che si dispiega lungo l’intero processo.
CastleMind consente infatti di:
- Valutare le impostazioni globali a monte della progettazione dello stampo.
- Prevedere accuratamente le prestazioni effettive di uno stampo sulla macchina.
- Definire i requisiti qualitativi attesi
- Ottimizzare il sistema stampo-macchina
- Capire come intervenire in corso di produzione per ridurre eventuali difetti o l’usura degli stampi.
Esaminiamo allora nel dettaglio queste funzionalità e le soluzioni tecniche adottate da PiQ2 nell’implementazione del software.
Valutazione delle impostazioni globali
Nel post Software di simulazione per pressofusione: Castle di PiQ2 abbiamo visto come la specializzazione sul solo processo di pressofusione consenta a Castle di offrire all’utente un’interfaccia semplice ed intuitiva basata su una serie di parametri specifici e dedicati a questa tecnologia.
I parametri da inserire in interfaccia vengono dedotti dalle informazioni fornite dall’utente relativamente alla geometria del componente, ai materiali ed attrezzature da utilizzare o ai requisiti qualitativi richiesti.
Per quanto riguarda la geometria del componente, CastleMind rende possibile effettuare valutazioni ed analisi di spessori, sezioni e dimensioni grazie alla presenza di un software CAD integrato. Il software CAD permette inoltre di realizzare in-house variazioni e modifiche al progetto e di analizzare diversi scenari corrispondenti ad altrettante conformazioni
CastleMind dispone di un motore di calcolo differenziato per camera fredda e camera calda i cui database contengono tutti i dati necessari per l’ottimizzazione del processo di pressocolata e per la costruzione degli stampi. L’utilizzo di database per materiali specifici ha il duplice vantaggio di tenere in considerazione tutti gli aspetti di processo legati alla materia prima e di ridurre il margine di errore umano nell’immissione dei dati.
Previsione delle prestazioni effettive di uno stampo su una macchina e definizione dei requisiti qualitativi
Per la previsione delle prestazioni di uno stampo su una pressa, CastleMind dispone di un database contenente i principali marchi sul mercato, costantemente aggiornato e personalizzabile sulla base del parco macchine del cliente. Ogni pressa è caratterizzata in base alle proprie caratteristiche idrauliche, alle prestazioni e, nel caso di profili personalizzati, dello stato di manutenzione della macchina stessa.
La possibilità di personalizzare il database relativo al proprio parco macchine con le caratteristiche e le peculiarità di ogni macchina consente di valutare diversi scenari produttivi con estrema velocità ed efficacia e di ottenere simulazioni estremamente fedeli alla propria realtà produttiva.
Inoltre, è possibile definire i requisiti qualitativi del progetto determinando, ad esempio, il tipo di qualità superficiale attesa e il tasso di porosità ammissibile. In questo modo diventa possibile declinare i progetti ed il processo produttivo sulla base delle specifiche del cliente differenziando, sin dalle primissime fasi, i prodotti con requisiti estetici da quelli con requisiti tecnici o di sicurezza.
Ottimizzazione del sistema stampo-macchina
Dopo l’immissione dei dati e la configurazione dei parametri CastleMind fornisce, nel giro di qualche secondo, un output che consente di ottimizzare il sistema stampo-macchina. I risultati dell’analisi sono forniti in linguaggio umano attraverso un’interfaccia organizzata in due zone.
Nella finestra a destra sono riportati i dati numerici impostabili dall’utente al momento dell’inserimento, nella parte inferiore i parametri di processo ottimizzati calcolati dal sistema e un output di testo contenente i suggerimenti di ottimizzazione sotto forma di link.
Semplicemente cliccando su un tasto è possibile visualizzare il diagramma PQ2 del sistema stampo/macchina, il grafico che visualizza la pressione agente sul metallo in riferimento alla portata: uno strumento fondamentale nel campo della progettazione degli stampi per pressocolata.
Proprio il nome del diagramma PQ2 è stato scelto come spunto per il nome dell’azienda produttrice di Castle. PiQ2 non ha semplicemente mutuato il nome dal diagramma, ma ne ha modificato la visualizzazione all’interno dell’interfaccia utente di CastleMind per renderlo uno strumento di lavoro utile e maneggevole nella progettazione e nell’ottimizzazione degli stampi. Nel diagramma PQ2 creato in CastleMind è visualizzato un rettangolo giallo che, sulla base delle informazioni fornite dal sistema esperto, definisce l’area in cui si ottiene la convergenza dei parametri ottimali per il processo.
Grazie alla visualizzazione in finestre, semplice ed intuitiva ed alla rielaborazione del diagramma PQ2, l’utente può valutare con facilità ed immediatezza i diversi scenari produttivi ed osservare la reazione a catena delle variazioni che avvengono al variare dei diversi parametri del processo.
Ottimizzazione della produzione e prevenzione dell’usura stampi
La conoscenza della fonderia ha guidato PiQ2 nella realizzazione di un software utile al progettista ma anche all’operatore bordo macchina. Il risultato delle analisi condotte in fase di progettazione dello stampo si traduce infatti in un documento che costituisce un vero e proprio manuale di istruzioni che può essere utilizzato dall’operatore per impostare la pressa o per indagare l’insorgere di eventuali difetti in fase di produzione.
Questo documento può infatti essere assunto come base di partenza per individuare la causa di eventuali difetti e per prevenire l’usura dello stampo attraverso azioni mirate.
All’interno del documento sono infatti riportati tutti i parametri che dovrebbero essere rispettati in produzione per ottenere un processo ottimizzato e dei prodotti conformi alle specifiche del cliente.
Conclusioni: progettazione stampi
CastleMind rappresenta quindi un software versatile ed utilizzabile dai vari attori che rientrano nel processo produttivo della pressocolata come la progettazione, gli operatori di fonderia ed i commerciali. La progettazione può infatti avvalersi di CastleMind per sbozzare il design dello stampo, dei canali di colata e di venting ottenendo simulazioni molto precise e che tengano conto di tutte le variabili del processo in tempi molto rapidi e veloci. Gli operatori di fonderia, invece, possono utilizzare CastleMind per impostare il processo di colata, monitorarlo nel tempo ed ottimizzarlo in corso d’opera. I commerciali e project manager infine possono avvalersi di CastleMind sin dalla fase di formulazione dell’offerta per accordarsi con il cliente finale sul livello di qualità che è possibile ottenere e sulle specifiche tecniche del progetto. Grazie alla verticalità della suite Castle sul processo di pressocolata e all’altissimo grado di dettaglio dell’analisi effettuata dal software, diventa quindi possibile intercettare a monte gli errori di impostazione e migliorare l’affidabilità dello stampo sin dalle prime fasi di progettazione.
Per approfondire gli altri moduli della suite Castle rimandiamo al post Software di simulazione per pressofusione: Castle di PiQ2 nel caso di domande invitiamo invece a contattarci compilando il form.