Le parti stampate e le parti imbutite sono soggette a graffi superficiali durante il processo di formatura. Se la produzione continua, anche la superficie dello stampo potrebbe graffiarsi, determinando lo scarto o la rilavorazione del prodotto. Ciò non solo aumenta i costi unitari, ma aumenta anche le spese di manutenzione dello stampo. In genere, la produzione viene interrotta per lucidare e rifinire la superficie dello stampo, ma ciò può facilmente portare a un aumento del gioco tra punzone e matrice, con conseguente riduzione della qualità del prodotto.
Con il crescente utilizzo di piastre in acciaio ad alta resistenza nei materiali per stampaggio, gli stampi sono soggetti a sollecitazioni di formatura estremamente elevate, rendendo il problema dei graffi sulla superficie del pezzo ancora più grave. Di conseguenza, l’industria degli stampi automobilistici si trova ad affrontare sfide sempre più impegnative e la risoluzione del problema dei graffi sui pezzi è diventato un argomento critico nel settore.
Esistono diversi approcci per affrontare o mitigare i graffi, ma il principio fondamentale è alterare le proprietà della coppia di attrito tra lo stampo e il pezzo. Ciò comporta la sostituzione della coppia di attrito con materiali meno inclini all'adesione. I metodi principali possono essere classificati in tre aspetti: ottimizzazione della struttura dello stampo, trattamento dei materiali e aggiustamenti del processo. Di seguito sono riportate soluzioni efficaci basate sulle più recenti pratiche del settore:

1. Ottimizzazione della struttura dello stampo (soluzione più economica e duratura)
- Tecnologia di superfinitura e rivestimento:
- Eseguire la lucidatura a specchio sulle superfici di lavoro del punzone e della matrice per ridurre il coefficiente di attrito.
- Applicare il rivestimento TD (carburo di vanadio) o il rivestimento PVD (ad esempio TiCN, CrN) per migliorare la durezza superficiale (fino a HV 2200–3600) e le proprietà antiadesione, particolarmente adatto per piastre in acciaio inossidabile e in acciaio ad alta resistenza.
- Vantaggi: Modifica radicalmente le proprietà della superficie di contatto, impedisce l'adesione diretta tra il materiale e lo stampo e offre effetti duraturi a un costo complessivo basso.
- Aggiornamento materiale:
- Utilizzare acciaio legato temprato (ad es. SKD11, DC53) per punzoni e matrici per migliorare la resistenza alla trazione.
- Nota: Per stampi di grandi dimensioni, i processi di trattamento termico devono essere controllati per evitare fessurazioni. Per la produzione in piccoli lotti è possibile utilizzare inserti in lega dura locale.
- Miglioramenti alla progettazione strutturale:
- Aggiungi perni guida e perni di posizionamento precisi per evitare disallineamento e attrito del materiale.
- Incorporare superfici a forte pressione (blocchi di rinforzo) nelle stazioni di piegatura per precomprimere il materiale e ridurre i graffi legati al flusso.
2. Adeguamenti materiali e di processo (misure ausiliarie)
- Gestione della lubrificazione:
- Utilizzare oli da disegno specializzati con additivi EP (pressione estrema) per formare una pellicola isolante.
- Pulire regolarmente i passaggi dell'olio per garantire una lubrificazione uniforme (si consiglia olio per trafilatura per acciaio inossidabile a viscosità moderata).
- Pretrattamento superficiale (adatto a piccoli lotti):
- Applicare fosfatazione o rivestimento spray su parti morbide o dall'aspetto critico per generare una pellicola protettiva non metallica.
- Soluzione alternativa: Copertura con film in PVC (meno efficiente, adatto solo per grandi produzioni di pezzi singoli).
- Controllo dei parametri di stampaggio:
- Ridurre la velocità di stampa per ridurre al minimo l'attrito istantaneo.
- Regolare la forza del premilamiera: una forza troppo piccola provoca grinze, mentre una forza eccessiva aggrava i graffi (richiede un'ottimizzazione sperimentale).
3. Manutenzione in loco e gestione della produzione
- Pulizia rigorosa dello stampo:
- Pulisci la cavità dello stampo ogni 2-4 ore per rimuovere detriti metallici e macchie di olio (una delle principali cause di graffi).
- Ispezionare regolarmente l'usura del tagliente ed eseguire la molatura preventiva per evitare l'accumulo di difetti.
- Istituire un meccanismo di risposta rapida:
- Rispondere ai problemi di graffio entro 10 minuti dal rilevamento sulla linea di produzione (ad esempio, regolare la lubrificazione o la pressione dell'aria).
- Registrare i dati sui guasti per implementare miglioramenti mirati per problemi ad alta frequenza.
- Implementare il TPM (Total Productive Maintenance):
- Coinvolgere gli operatori nelle ispezioni quotidiane per garantire una forza elastica uniforme e fori di ventilazione liberi.
