Progettazione e ottimizzazione di un sistema di raffreddamento conformale per stampi in acciaio nell'industria dello stampaggio ad iniezione di materie plastiche = Design and optimization of a conformal cooling system for steel molds in the plastic injection molding industry

La presente tesi nasce con l’obiettivo di studiare, riprogettare e ottimizzare un sistema di condizionamento a canali conformali, per uno stampo tradizionale già impiegato in un reale processo di produzione a iniezione plastica. Questo nasce in seno a una precedente attività di tirocinio formativo svolta presso l’azienda Start-up “QTool S.r.l” con sede in Valle d’Aosta. Il tutor aziendale Ahmed Eldagani, nonché CEO della società, è stato il principale punto di riferimento per lo sviluppo dei lavori, che ha gestito la collaborazione formativa e la comunicazione con dei partner aziendali per gli studi da intraprendere. A partire dagli approfondimenti di letteratura, sono state studiate le innovazioni tecniche e le metodologie fondamentali inerenti al raffreddamento di inserti stampo ottenuti sia da lavorazioni standard CNC di comune impiego, sia da processi di fabbricazione additiva di più recente diffusione. Il caso di studio è stato fornito da terze parti, in cooperazione con il tutor aziendale; la progettazione e la simulazione del processo è avvenuta tramite software CAD “SolidWorks”, con l’obbiettivo di affrontare in autonomia il problema applicativo, ossia comprendere la qualità generale del processo mediante i dati a disposizione, cercare strade di miglioramento in termini di raffreddamento dello stampo, e quindi valutare la riduzione del tempo ciclo globale per lo specifico componente da realizzare. Le possibili soluzioni di ottimizzazioni sono orientate alla opportunità di sostituire gli originali tasselli stampo, con nuovi e più efficienti inserti in acciaio realizzati con tecnologia di fabbricazione additiva LBPF, la quale permette il design di forme libere e comunque complesse senza difficoltà di produzione. Nella fase finale dei lavori, sono stati affrontati dei modelli di costo classici per stimare la spesa economica di uno stampo finito; l’implementazione su fogli “Excel” di questi modelli ha restituito i risultati dell’analisi economica desiderata.