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Sollecitazioni dinamiche e vibrazioni nelle presse ad iniezione: l’origine del problema

Le presse ad iniezione per materie plastiche operano in condizioni di sollecitazione dinamica estremamente gravose. Durante ogni ciclo di stampaggio, la macchina genera forze impulsive di enorme entità dovute principalmente alla chiusura rapida del gruppo ginocchiera e all’iniezione ad alta pressione del polimero fuso nella cavità dello stampo. Questi complessi cinematismi liberano flussi di energia cinetica sotto forma di shock transienti (impulsi d’urto di breve durata ma ad alta intensità) e oscillazioni armoniche continue che si propagano dal basamento del macchinario direttamente alle fondazioni e alle strutture dell’edificio.

Senza l’adozione di un idoneo sistema di isolamento delle vibrazioni (il processo volto a ridurre la trasmissione delle onde vibrazionali verso le strutture circostanti), queste sollecitazioni continue provocano il fenomeno del walking, ovvero lo scivolamento e lo spostamento millimetrico della pressa sul pavimento del reparto. Questo fenomeno non solo compromette il posizionamento del macchinario, ma genera anche un’usura localizzata precoce. Inoltre, l’energia vibrazionale non opportunamente dissipata accelera il degrado strutturale del pavimento industriale in calcestruzzo e si propaga attraverso le strutture del fabbricato, con il rischio di compromettere la precisione di altre apparecchiature industriali e strumenti di misura delicati posizionati nelle vicinanze, oltre a incrementare l’inquinamento acustico nel reparto.

I vantaggi dell’isolamento elastico nei macchinari per la lavorazione della plastica

Nei reparti di trasformazione dei polimeri, la stabilità strutturale delle apparecchiature è un requisito essenziale per preservare le tolleranze geometriche microscopiche imposte dagli standard industriali. L’impiego di un corretto isolamento elastico rappresenta una scelta tecnica fondamentale per salvaguardare la precisione di lavorazione sia nei macchinari destinati allo stampaggio a iniezione, sia in quelli per l’estrusione e il soffiaggio delle materie plastiche.

Oltre a proteggere l’integrità del pavimento industriale e a evitare la propagazione del rumore strutturale, l’utilizzo di un idoneo supporto antivibrante riduce lo stress dinamico a cui sono sottoposti i componenti interni della pressa, come i circuiti idraulici, le valvole proporzionali di precisione e le schede elettroniche del quadro di comando. Riducendo l’impatto degli shock transienti, si prevengono fermi macchina imprevisti causati da guasti meccanici ed elettronici. Per approfondire la fisica dei carichi impulsivi, è possibile consultare la sezione dedicata agli antivibranti per presse.

La riduzione delle vibrazioni e del rumore generati da macchine operatrici è una componente di primaria importanza per il miglioramento qualitativo della produzione e dell’ambiente di lavoro.

DAB Antivibranti

Parametri tecnici per il dimensionamento: carico statico, carico dinamico e frequenza propria

Il dimensionamento ottimale dei piedi antivibranti per presse ad iniezione richiede l’analisi di specifici parametri meccanici. Il primo elemento da considerare è il carico statico (la forza costante esercitata sul supporto dalla massa del macchinario a riposo, comprensiva del peso proprio della pressa, dello stampo montato e della materia prima a bordo). Tuttavia, data la natura impulsiva delle presse, è fondamentale valutare il carico dinamico (la forza variabile generata dalle parti in movimento alternativo e dalle pressioni di chiusura, che si somma al carico statico durante il ciclo operativo).

Un ulteriore fattore critico è la frequenza propria del sistema isolato (la frequenza a cui il sistema tende a oscillare naturalmente se sottoposto a una sollecitazione impulsiva esterna, espressa in Hertz, Hz). Per assicurare un reale isolamento delle vibrazioni ed evitare la pericolosa frequenza di risonanza (la condizione critica in cui la frequenza delle sollecitazioni della macchina coincide con la frequenza propria del supporto, amplificando l’ampiezza delle oscillazioni), la frequenza propria del piede antivibrante deve essere nettamente inferiore alla frequenza perturbatrice minima generata dal ciclo della pressa. Questa differenza ottimizza l’efficacia dello smorzamento, ossia la capacità dell’elastomero di dissipare l’energia cinetica trasformandola in energia termica.

Nota tecnica: la scelta della corretta durezza Shore (il parametro che misura la resistenza di un materiale elastico alla penetrazione, solitamente espressa su scala Shore A ) consente di calibrare con precisione la deflessione elastica del supporto in gomma-metallo (il componente vulcanizzato composto dall’unione di gomma ed elementi metallici portanti) sotto i carichi previsti, mantenendo il sistema lontano dai regimi di risonanza.

Piedi antivibranti linea SURMAC e SURMAC RINFORZATI: la soluzione DAB per carichi gravosi

Per l’isolamento di macchinari industriali pesanti soggetti a sollecitazioni severe, DAB Antivibranti sviluppa soluzioni in gomma-metallo progettate per combinare resistenza meccanica e capacità di smorzamento. I supporti della linea SURMAC – Supporti Antivibranti sono progettati per garantire una semplice e rapida applicazione sul basamento delle macchine operatrici, riducendo le vibrazioni e il rumore per ottimizzare l’ambiente di lavoro.

Nelle applicazioni che comportano carichi dinamici estremamente gravosi e shock transienti continui, come nel caso delle presse ad iniezione di grande stazza, trovano la loro logica applicazione i supporti SURMAC RINFORZATI. Questi piedi antivibranti uniscono semplicità d’installazione a una struttura interna potenziata, ideale per assorbire urti ripetuti e impedire che le vibrazioni si trasmettano, attraverso le strutture del fabbricato, all’ambiente o ad altre apparecchiature delicate.

Parametro di Confronto Linea SURMAC Standard Linea SURMAC RINFORZATI
Capacità di carico dinamico Medio-alta per macchine utensili e impianti industriali Elevata, con specifica resistenza agli shock meccanici transienti
Applicazione strutturale Isolamento standard di vibrazioni e rumori strutturali Isolamento potenziato per prevenire la trasmissione di forti urti alle fondazioni
Semplicità di installazione Installazione e posizionamento rapidi direttamente a pavimento Installazione rapida su macchinari pesanti con requisiti strutturali severi
Piedi antivibranti SURMAC per presse ad iniezione
Supporto antivibrante ad alta capacità di carico ideale per presse ad iniezione e macchinari per la lavorazione della plastica.

L’importanza del livellamento micrometrico per prevenire l’usura delle guide della pressa

Nello stampaggio a iniezione delle materie plastiche, l’accuratezza geometrica del macchinario è un prerequisito essenziale. Un livellamento imperfetto o non uniforme può provocare microscopici disallineamenti tra la piastra fissa e la piastra mobile della pressa, determinando un’usura precoce delle colonne di guida, difetti di chiusura dello stampo (con conseguenti bave sui pezzi stampati) e sollecitazioni torsionali asimmetriche sul basamento.

I piedi antivibranti della gamma SURMAC integrano un sistema di livellamento che permette di regolare millimetricamente l’altezza del macchinario sul piano di posa. Questa regolazione consente di compensare eventuali pendenze o irregolarità della pavimentazione del reparto, distribuendo uniformemente il carico statico su tutti i punti di appoggio previsti dal costruttore. Per una panoramica dettagliata sulle dinamiche di livellamento e stabilità applicate ad altri macchinari di precisione, è utile consultare la guida ai piedi antivibranti in gomma per macchine utensili.

Durezza Shore e resistenza della mescola gomma-metallo agli oli idraulici

I reparti di stampaggio a iniezione presentano condizioni ambientali gravose a causa della presenza costante di oli lubrificanti e fluidi idraulici impiegati per il funzionamento dei gruppi di chiusura e iniezione. Un elastomero comune non formulato per applicazioni industriali specifiche, a contatto con gli idrocarburi e i fluidi sintetici, subirebbe un rapido deterioramento chimico con conseguente rigonfiamento, rammollimento e perdita irreversibile delle proprietà elastiche originarie.

La stabilità delle prestazioni nel tempo è garantita dall’utilizzo di mescole gomma-metallo di alta qualità sviluppate da DAB Antivibranti, progettate per mantenere inalterata la durezza Shore definita in fase di progetto anche in presenza di contaminanti chimici e lubrificanti. La stabilità del polimero previene cedimenti strutturali d’assestamento e mantiene costanti nel tempo le frequenze proprie del sistema isolato, garantendo un isolamento continuo.

Linee guida per la corretta installazione dei piedi antivibranti sulle presse ad iniezione

L’efficacia complessiva di un sistema di isolamento elastico dipende direttamente dalla precisione della fase di posa in opera e regolazione. Per massimizzare le performance ed evitare l’insorgere di anomalie meccaniche, è opportuno seguire passaggi operativi definiti sotto il coordinamento del servizio di supporto tecnico del produttore.

  1. Valutazione della distribuzione dei carichi: Identificare la corretta ripartizione dei carichi statici e dinamici su ciascun punto di appoggio. Le presse ad iniezione presentano spesso un baricentro disassato a causa del peso concentrato sul gruppo di chiusura o sul gruppo di iniezione.
  2. Preparazione e pulizia del piano di posa: Verificare che la pavimentazione industriale nell’area di installazione sia planare, priva di bave di cemento, polveri o accumuli di olio lubrificante che potrebbero compromettere il coefficiente di attrito della base in gomma del supporto.
  3. Regolazione e livellamento micrometrico: Procedere al livellamento della pressa agendo sulle viti di regolazione dei supporti SURMAC. Il controllo deve essere eseguito tramite livelle centesimali posizionate sulle guide di scorrimento del carro della pressa per assicurare la perfetta planarità geometrica.
  4. Serraggio dei controdadi di sicurezza: Una volta completata la messa in bolla del macchinario, serrare a fondo i controdadi delle viti di regolazione per prevenire svitamenti accidentali innescati dalle vibrazioni residue ad alta frequenza durante il ciclo di lavoro.
  5. Monitoraggio dell’assestamento iniziale: Effettuare una verifica del livellamento geometrico dopo le prime settimane di funzionamento della pressa per compensare gli assestamenti elastici naturali della mescola in gomma-metallo.

Richiedi un preventivo per la tua soluzione antivibrante — Contatta DAB al numero +39 02.90782170 oppure via email all’indirizzo: info@dab-antivibranti.it

Domande Frequenti

Perché le presse ad iniezione necessitano di supporti antivibranti specifici rispetto ad altri macchinari?
Le presse ad iniezione generano carichi dinamici transienti estremamente severi a causa della chiusura rapida del gruppo ginocchiera e dell'iniezione ad alta pressione. Questi picchi richiedono supporti in grado di gestire elevati carichi impulsivi senza subire deformazioni permanenti, preservando il livellamento.
Qual è la differenza in termini di prestazioni tra la linea SURMAC e la linea SURMAC RINFORZATI?
Mentre la linea SURMAC è ideale per macchinari industriali e presse di medie dimensioni, la linea SURMAC RINFORZATI presenta un'armatura metallica e una struttura gomma-metallo rinforzata, ottimizzata per sopportare shock dinamici continui e pesi gravosi tipici delle grandi presse di stampaggio plastica.
Come influisce la presenza di olio idraulico sui piedi antivibranti per presse?
Gli oli idraulici e i lubrificanti possono degradare rapidamente le mescole elastomeriche non idonee, causandone il rigonfiamento o lo sfaldamento. I supporti DAB sono formulati con mescole gomma-metallo resistenti agli idrocarburi, garantendo stabilità chimica e costanza delle prestazioni.
In che modo l'isolamento elastico protegge le fondazioni dello stabilimento?
I piedi antivibranti assorbono l'energia cinetica generata durante il ciclo di stampaggio, riducendo drasticamente la trasmissione di vibrazioni alle strutture in calcestruzzo. Questo previene la formazione di crepe nel pavimento e l'affaticamento strutturale dell'intero edificio.
Cosa succede se si utilizza una durezza Shore errata per i supporti di una pressa?
Una durezza Shore troppo bassa causa una deflessione eccessiva e il rischio di contatto metallo-metallo (fondocorsa), mentre una durezza eccessiva non isola correttamente le vibrazioni ad alta frequenza, trasmettendo rumore strutturale e riducendo l'efficacia di smorzamento.
Come si effettua il calcolo del carico statico e dinamico per la scelta dell'antivibrante?
Il calcolo prevede la determinazione del peso totale della macchina e dello stampo (carico statico) e l'applicazione di un fattore moltiplicativo di sicurezza per compensare le accelerazioni della ginocchiera e del pistone di iniezione (carico dinamico).
È possibile compensare le pendenze del pavimento con i supporti SURMAC?
Sì, i piedi antivibranti SURMAC e SURMAC RINFORZATI sono dotati di una vite di regolazione micrometrica che permette un livellamento di precisione, compensando i dislivelli del pavimento e assicurando la perfetta planarità della pressa.

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