Progettazione assistita da simulazione di processo di uno stampo a iniezione per materiali fibrorinforzati

La presente tesi ha lo scopo di progettare uno stampo ad iniezione destinato a una pressa da 80 tonnellate, per la produzione di piastre finalizzate alla caratterizzazione di materiali polimerici fibro-rinforzati. In questo contesto, si prevede la realizzazione di una piastra da cui ricavare provini a osso di cane per prove di trazione e di una seconda piastra per la caratterizzazione del ritiro volumetrico. La progettazione è stata condotta utilizzando un approccio integrato CAD/CAE. La modellazione geometrica tridimensionale delle piastre, dello stampo e delle sue componenti è stata realizzata mediante Autodesk Fusion 360, mentre le simulazioni del processo di stampaggio ad iniezione sono state condotte con Autodesk Moldflow Insight, al fine di analizzare l’orientamento delle fibre lungo la direzione di iniezione e verificare il rispetto del vincolo relativo alla forza di chiusura della pressa. L’attività progettuale ha incluso la selezione del portastampo, la creazione delle cavità e del sistema di alimentazione, la progettazione del circuito di raffreddamento e del sistema di estrazione, nonché la realizzazione di un sistema di blocco del flusso che consente di alimentare una sola cavità per volta. È stata inoltre dedicata particolare attenzione all’analisi dell’orientamento delle fibre, attraverso la valutazione di diverse configurazioni della cavità e del punto di iniezione, al fine di identificare la soluzione in grado di garantire il miglior orientamento delle fibre lungo la direzione di iniezione. A tal fine, è stato adottato un punto di iniezione di tipo Fan Gate, valutandone posizione e geometria. Lo stampo progettato consente di realizzare una piastra quadrata di dimensioni 100 × 100 × 3 mm e una piastra rettangolare di dimensioni 200 × 40 mm con spessori variabili pari a 2, 3 e 4 mm. Esso rappresenta uno strumento versatile per la caratterizzazione di materiali polimerici fibro-rinforzati realizzati tramite stampaggio ad iniezione.