Il controllo qualità nello stampaggio a iniezione

Per controllo qualità nello stampaggio a iniezione (o gestione della qualità – quality management) si intende un sistema piuttosto articolato ma obiettivo, ben definito, regolamentato e misurabile, che mira a garantire la qualità dei prodotti e dei servizi offerti. Lo scopo principale di questo sistema di controllo è massimizzare la qualità del prodotto finito.

Quando si parla di controllo qualità nello stampaggio a iniezione ci si riferisce ad una serie di parametri, strumenti e procedure. Questo controllo qualità può essere effettuato non solo sul prodotto stampato, ma anche su materie prime e processi. Ciò avviene in più fasi e in diverse modalità, a seconda di tutta una serie di regolamenti e capitolati che possono essere interni all’azienda, definiti da specifici enti accreditati o ancora concordati coi clienti a seconda del progetto o del prodotto stesso e delle sue applicazioni.

Se ne parla sempre molto, ma cosa significa davvero fare controllo qualità? Cosa comporta? Com’è strutturato?

Il tema del controllo qualità nello stampaggio a iniezione è davvero molto ampio e in questo articolo proporremo una panoramica degli aspetti principali, basandoci sul know-how maturato da Bemar Plast negli anni.

IL CONTROLLO QUALITÀ: UN SISTEMA DI GESTIONE STRUTTURATO

In genere, all’interno dell’azienda esiste un sistema ben strutturato di gestione della qualità, ovvero il cosiddetto SGQ. Questo sistema di qualità, che negli anni è stato informatizzato, è pensato per essere semplice ed efficace. La sua esistenza e messa in pratica sono essenziali in quanto l’applicazione e la verifica dei parametri di controllo qualità sono ormai imprescindibili dal processo produttivo.

Il focus di questo sistema è strutturato e le metriche sono definite sia basandosi su regolamenti prestabiliti che su richieste specifiche del cliente. Queste sono spesso legate a norme e regolamenti del settore di applicazione del prodotto da stampare. In linea di massima, sono contemplati controlli di tipo statistico e sono definiti dei parametri per monitorare i valori dimensionali ed estetici, nonché la costanza del colore e le prove macchine. Poi per ogni singolo caso di prodotto viene redatto un piano di controllo (control plan) adattato al tipo di parte che viene realizzata.

Uno degli aspetti più significativi dell’SGQ è che coinvolge ciascun operatore all’interno dell’azienda, quindi ognuno contribuisce al sistema qualità.

Il controllo qualità delle materie prime

Si potrebbe affermare che il controllo qualità comincia proprio dalla materia prima. Un primo check da effettuare quando si riceve il materiale è verificarne il certificato di lotto. Quest’ultimo ne dichiara la conformità delle caratteristiche tecniche, meccaniche ed estetiche.

È anche possibile eseguire dei test e controlli a campione, ad esempio stampando delle piastrine o dei provini per eseguire dei test strutturali e verificare la resa estetica del materiale. Inoltre è possibile controllare la conformità del colore mediante spettrofotometro (strumento che sarà approfondito in un articolo successivo).

Tutti questi test e verifiche sono importanti per accertarsi della correttezza del lotto del materiale e della resa una volta stampato, di modo che la qualità del prodotto finale corrisponda a quella prevista per la produzione di serie.

Inoltre, durante la fase di preparazione del materiale per la messa in produzione, è necessario garantire una deumidificazione adeguata a tutti i materiali per cui è prevista. I parametri per questo step preparatorio sono di solito indicati nella scheda tecnica materiale.

In Bemar Plast abbiamo un reparto dedicato alla deumidificazione e ricorriamo a sistemi moderni per preparare in modo adeguato il polimero.

Il controllo qualità di processo

Il monitoraggio di tutte le fasi produttive dello stampaggio a iniezione di un componente ricopre un ruolo essenziale per garantire la qualità di processo. Elenchiamo di seguito alcuni parametri che possono essere controllati e modificati per migliorare la qualità del pezzo stampato:

Stampo, plastificazione e stampaggio

• Temperatura di fusione
• Tempo di permanenza
• Velocità della vite
• Temperatura di stampaggio
• Zone riscaldamento materiale
• Pressione in cavità
• Finiture superficiali dello stampo
• Tempo, velocità e tasso percentuale di iniezione
• Tempo produttivo complessivo/generale
• Tempo di raffreddamento del prodotto

Il controllo qualità sul prodotto di serie

Una volta avviata la produzione di serie è possibile eseguire sulle parti stampate dei controlli a campione a cadenze definite, individuando momenti del processo ben precisi in cui è necessario effettuare determinate verifiche sul prodotto, oppure test e accertamenti contestuali a seconda dell’insorgere di eventuali problemi durante lo stampaggio.

È fondamentale controllare le caratteristiche tecniche, meccaniche ed estetiche dei componenti, quali ad esempio:

• la stabilità dimensionale;
• i valori colorimetrici;
• la costanza del colore;
• il livello di gloss (o brillantezza);
• la presenza di eventuali difetti estetici emersi in fase di stampaggio.

La stabilità dimensionale: parametro la cui verifica è in genere molto importante e diventa essenziale in modo particolare per tutti quei componenti che fanno parte di un assieme e vanno assemblati. Ci sono determinate tolleranze da rispettare che vengono definite e concordate in fase di progettazione.

La colorimetria: esistono diversi modi per ottenere un componente colorato. Ad esempio si possono impiegare materiali già precolorati oppure miscelando resine con masterbatch in fase di stampaggio, oppure verniciando il pezzo stampato.

Il colore deve rientrare entro una gamma di tonalità ben definita. Deve inoltre esistere continuità di colore in tutti i componenti, non possono sussistere variazioni significative di sfumatura.

Il gloss (o livello di lucentezza): anche questo è un parametro molto importante da monitorare perché la sua variazione può far virare la resa visiva del pezzo e quindi la sua qualità. Infatti, un prodotto troppo lucido nei punti sbagliati potrebbe sembrare “scadente”. Allo stesso tempo, un pezzo troppo opaco nei punti sbagliati potrebbe non accentuare in maniera adeguata i punti di forza del componente.

Il controllo qualità di post produzione

A produzione ultimata è possibile procedere con una serie di controlli finali sul lotto realizzato, prima della consegna al cliente:

• controlli visivi ed estetici ulteriori, sia a occhio nudo che per mezzo di tutta una serie di strumenti che approfondiremo in un prossimo articolo;
• condizioni di imballaggio ed etichettatura dei colli che vanno rispettate sia per garantire condizioni di trasporto adeguate, sia per la tracciabilità di commessa e materia prima;
• verifica delle misure dimensionali critiche e delle resistenze strutturali.

Infine, può essere utile – e in taluni casi è richiesto o definito proprio dal capitolato – fornire il report dei controlli eseguiti allegandolo ad ogni lotto produttivo analizzato.

CONTROLLO QUALITÀ NELLO STAMPAGGIO A INIEZIONE: CONCLUSIONI

Come già accennato e come ulteriormente emerso sviluppando questa panoramica informativa, il controllo qualità nello stampaggio a iniezione è un argomento vasto e articolato. La qualità tocca ogni aspetto legati a questa lavorazione e con questo articolo abbiamo proposto un quadro che presenti alcune caratteristiche principali della sua gestione.