Matrici per stampaggio e imbutitura di metalli di grandi dimensioni, matrici per stampaggio, punzonatura e formatura di lastre di acciaio

Nel processo di produzione, la qualità del prodotto, l’efficienza produttiva e i costi di produzione sono intrinsecamente in equilibrio, rendendo difficile ottenere un’ottimizzazione simultanea. Con i modelli di produzione convenzionali, il miglioramento della precisione della formatura delle parti e della qualità estetica richiede la riduzione del tempo del ciclo di stampaggio, l’aumento della frequenza di ispezione e l’ottimizzazione della struttura dello stampo e dei parametri di processo, con conseguente riduzione dell’efficienza produttiva e aumento degli investimenti in manodopera e attrezzature. Il semplice perseguimento di indicatori di alta-qualità si traduce in una riduzione della capacità e in un aumento dei costi di produzione unitari, ostacolando la produzione di massa su-scala.

Una migliore efficienza produttiva, al contrario, limita anche la qualità del prodotto e il controllo dei costi. Per aumentare la capacità e abbreviare i cicli di produzione, le aziende in genere accelerano lo stampaggio, semplificano i processi di ispezione e riducono la frequenza di manutenzione degli stampi. In condizioni di stampaggio ad alta-velocità, l'usura dello stampo accelera, la stabilità reologica della lamiera diminuisce e aumenta l'incidenza di problemi come il ritorno elastico delle parti, le deviazioni dimensionali e i difetti superficiali. La semplificazione dei processi di controllo qualità può portare a difetti nascosti che confluiscono nei processi successivi, aumentando i costi di rilavorazione e di scarto, con conseguente aumento complessivo dei costi di produzione anziché una diminuzione.

La necessità di controllare i costi di produzione aggrava ulteriormente la contraddizione intrinseca tra questi tre fattori. La riduzione dei costi di produzione implica in genere la semplificazione delle strutture degli stampi, l'abbassamento degli standard dei materiali, la riduzione della frequenza delle regolazioni dei processi e la minimizzazione degli investimenti per la manutenzione delle apparecchiature. Sebbene questi metodi possano ridurre le spese di produzione a breve termine, possono portare a una precisione insufficiente dello stampo, a una scarsa stabilità e a una durata utile ridotta, con conseguenti fluttuazioni della qualità dei lotti e frequenti tempi di fermo macchina per la riparazione dello stampo. I sistemi di processo esistenti del settore faticano a bilanciare questi tre fattori, presentando generalmente punti critici nella produzione come alta qualità ma bassa efficienza, alta efficienza ma alto tasso di difetti e basso costo ma bassa stabilità, ostacolando l'industrializzazione di alta-qualità e lo sviluppo di prodotti di stampaggio medicale di precisione.