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Studio tecnologico-economico sull’applicabilità dell’idroformatura a componenti metallici per articoli casalinghi: il caso Alessi

Informazioni tesi

  Autore: Alessia Mentella
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2004-05
  Università: Università degli Studi di Cassino
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Meccanica
  Relatore: Matteo Strano
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 120

Il presente lavoro di tesi nasce come risposta ad un problema tecnologico emerso all’interno di un’azienda produttrice di articoli casalinghi in acciaio inossidabile, ALESSI s.p.a. Come noto ai più, l’azienda si distingue sul mercato per la particolarità dei propri prodotti, spesso vere e proprie espressioni d’arte, in cui si ritrova il genio, l’estro e la visione dei designer e degli architetti, cui si concede, a volte, di operare svincolati dai limiti consueti dell’approccio progettuale ad un prodotto industriale. Si da vita così ad oggetti di design caratterizzati da geometrie complesse, spesso ardite, che stimolano gli ingegneri di processo ed i tecnologi a proporre per essi strategie e cicli di lavorazione lunghi, artificiosi ed onerosi, pur di non rinunciare al concetto di “fabbrica del design”, insito nel marchio ALESSI.
Nonostante l’elevato grado di raffinatezza raggiunto dai propri articoli, l’azienda produce utilizzando tecnologie convenzionali, che costringono ad intervenire più volte sul pezzo, con diverse operazioni, per portarlo a forma finale. Per ovviare a tanti e tali inconvenienti, nell’azienda nasce l’esigenza di esplorare le possibilità offerte da tecnologie di deformazione che si pongano come alternativa all’imbutitura tradizionale e che permettano una risoluzione radicale dei problemi di cui sopra. L’interesse si è orientato, quindi, verso l’idroformatura, tecnologia che permette di realizzare pezzi, almeno potenzialmente, con un unico step di deformazione, limitando al minimo il numero di stampi (generalmente ne è sufficiente uno soltanto) e di lavorazioni intermedie, necessarie per ottenere la forma finale desiderata.
In particolare, lo studio di fattibilità, si è concentrato su tre articoli diversi, di cui due già a catalogo ed un terzo non ancora in produzione: per ciascuno di essi sono state messe in luce le caratteristiche e le particolarità geometrico-formali e le conseguenti difficoltà realizzative, se ne sono analizzati gli attuali cicli produttivi, e sono state proposte soluzioni alternative, basate su idroformatura sia da tubo che da lamiera. Lo studio di fattibilità è stato eseguito per via simulativa attraverso un software (PAM-STAMP 2G) che, elaborando i dati del modello impostato per ciascun articolo, fornisce come output i risultati relativi ad un eventuale processo di idroformatura. Ovviamente, la possibilità di servirsi di un software in grado di simulare l’intero processo di deformazione permette di evitare l’implementazione fisica di un ciclo non definitivo, risparmiando non soltanto sui tempi, ma anche sui costi relativi all’acquisizione di presse idonee, alla costruzione degli stampi e alla messa a punto dell’intero sistema. Poiché non si è riusciti ad ottenere una caratterizzazione precisa del materiale utilizzato in ALESSI, è stato necessario condurre le prove considerando un acciaio inox che presentasse doti di deformabilità più spiccate una volta e più latenti un’altra, cosicché qualora l’acciaio effettivamente impiegato in azienda avesse caratteristiche tali da ricadere all’interno dell’intervallo considerato, sicuramente, anche per esso risulterebbe valida la soluzione proposta.
Analizzati i risultati ottenuti da ciascuna simulazione terminata con successo, si è cercato di evidenziare le differenze tra il ciclo produttivo proposto e quello attuale, mettendone in luce, di volta in volta e per ciascun articolo, vantaggi e svantaggi.

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1 INTRODUZIONE Il presente lavoro di tesi nasce come risposta ad un problema tecnologico emerso all’interno di un’azienda produttrice di articoli casalinghi in acciaio inossidabile, ALESSI s.p.a. Come noto ai più, l’azienda si distingue sul mercato per la particolarità dei propri prodotti, spesso vere e proprie espressioni d’arte, in cui si ritrova il genio, l’estro e la visione dei designer e degli architetti, cui si concede, a volte, di operare svincolati dai limiti consueti dell’approccio progettuale ad un prodotto industriale. Si da vita così ad oggetti di design caratterizzati da geometrie complesse, spesso ardite, che stimolano gli ingegneri di processo ed i tecnologi a proporre per essi strategie e cicli di lavorazione lunghi, artificiosi ed onerosi, pur di non rinunciare al concetto di “fabbrica del design”, insito nel marchio ALESSI. Nonostante l’elevato grado di raffinatezza raggiunto dai propri articoli, l’azienda produce utilizzando tecnologie convenzionali, che costringono ad intervenire più volte sul pezzo, con diverse operazioni, per portarlo a forma finale. Per ovviare a tanti e tali inconvenienti, nell’azienda nasce l’esigenza di esplorare le possibilità offerte da tecnologie di deformazione che si pongano come alternativa all’imbutitura tradizionale e che permettano una risoluzione radicale dei problemi di cui sopra. L’interesse si è orientato, quindi, verso l’idroformatura, tecnologia che permette di realizzare pezzi, almeno potenzialmente, con un unico step di deformazione, limitando al minimo il numero di stampi (generalmente ne è sufficiente uno soltanto) e di lavorazioni intermedie, necessarie per ottenere la forma finale desiderata. In particolare, lo studio di fattibilità, si è concentrato su tre articoli diversi, di cui due già a catalogo ed un terzo non ancora in produzione: per ciascuno di essi sono state messe in luce le caratteristiche e le particolarità geometrico-formali e le conseguenti difficoltà realizzative, se ne sono analizzati gli attuali cicli produttivi, e sono state proposte soluzioni alternative, basate su idroformatura sia da tubo che da lamiera. Lo studio di fattibilità è stato eseguito per via simulativa attraverso un software (PAM-STAMP 2G) che, elaborando i dati del modello impostato per ciascun articolo, fornisce come output i risultati relativi ad un eventuale processo di idroformatura. Ovviamente, la possibilità di servirsi di un software in grado di simulare l’intero processo di deformazione permette di evitare l’implementazione fisica di un ciclo non definitivo, risparmiando non soltanto sui tempi, ma anche sui costi relativi all’acquisizione di presse idonee, alla costruzione degli stampi e alla messa a punto dell’intero sistema. Poiché non si è riusciti ad ottenere una caratterizzazione precisa del materiale utilizzato in ALESSI, è stato necessario condurre le prove considerando un acciaio inox che presentasse doti di deformabilità più spiccate una volta e più latenti un’altra, cosicché qualora l’acciaio effettivamente impiegato in azienda avesse caratteristiche tali da ricadere all’interno dell’intervallo considerato, sicuramente, anche per esso risulterebbe valida la soluzione proposta.

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Parole chiave

deformazione plastica
hydroforming
idroformatura
idroformatura da lamiera
idroformatura di tubi
lamiere contrapposte
produzione casalinghi

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