RESIPOLINO n. 5

Gli stampi utilizzati fino ad oggi sono
principalmente metallici, per la maggior
parte in acciaio, che garantiscono
un’eccellente finitura superficiale e
precisione del pezzo da produrre oltre ad
un’ottima durata. Inoltre sono facilmente
riscaldabili avendo un’elevata
conducibilità termica. Di contro però si
hanno gli elevati costi di produzione, che
si scontrano spesso col limitato numero di
pezzi da produrre richiesto dalle
commesse. In questo lavoro si è deciso
quindi di analizzare il comportamento di
uno stampo in materiale composito, il
quale presenta costi di lavorazione
decisamente inferiori a discapito della vita
utile dello stampo e della bassa
conducibilità termica. Per ottimizzare i
costi di riscaldamento, si è studiato
l’inserimento di resistenze termiche
all’interno dello stampo, per ovviare al
deficit di conducibilità con quelli metallici.
Lo stampo delle due selle (per gentile
concessione di Lamiflex SpA)
Le prove termiche sono state effettuate
su due differenti provini, entrambi a base
di vetro e resina epossidica. In uno dei
due la resina (EL-2204) è stata miscelata
con un 30% di alluminio in polvere, per
cercare di aumentarne la conducibilità.
Durante la laminazione sono state inserite
le resistenze termiche a serpentina, per
emulare al meglio una superficie
riscaldante. Dopo la fase di laminazione è
stata fondamentale la raccolta dati
effettuata in laboratorio. Le prove svolte
sono servite a valutare la realizzabilità
dello stampo per geometrie anche più
complesse del prototipo utilizzato,
l’eventuale deformabilità in seguito
all’inserimento dei cavi, la finitura
superficiale e soprattutto la rampa termica
per la determinazione della conducibilità.
L’analisi dei dati raccolti ha fornito
indicazioni importanti per il prosieguo del
lavoro: la disposizione delle resistenze è
facilmente gestibile, anche per geometrie
più complicate; considerate le piccole
pressioni in gioco lo stampo non presenta
deformazioni meccaniche derivanti
dall’inserimento dei cavi; il problema
principale riguarda la finitura superficiale:
la tensione di alimentazione, se troppo
elevata, raggiungerà potenze tali da far
superare al cavo della resistenza la
temperatura limite della resina (130° C),
portando a deformazioni locali che
andranno a rigare la superficie; infine per
quanto riguarda la rampa termica, i
risultati sono ottimi: il calcolo della
conducibilità è implicito e piuttosto
difficoltoso, ma porta a rilevare un
aumento del 20% della stessa nel
prototipo caricato con alluminio in
polvere.
La strada che si è deciso di intraprendere
è stata quindi la realizzazione del
riscaldamento con resistenze termiche di
una tavola a base di resina epossidica
lavorabile con macchine a controllo
numerico. Nota la conducibilità termica
della tavola, si sono calcolati i tempi
necessari al riscaldamento della
superficie fino alla temperatura
desiderata, con una potenza (quindi una
tensione di alimentazione) tale da non
superare localmente la temperatura limite
della resina.
Per avere un riscontro diretto sulle
differenze tra stampo metallico e stampo
in composito, si è applicato lo studio ad
una commessa già presente in Lamiflex e