Contesto e vincoli
Il pezzo iniziale era un coperchio in alluminio pressofuso da 1.35 kg, con lavorazioni e finiture costose. Tre vincoli hanno guidato la riprogettazione: servizio continuo a 120 °C, vibrazioni del motore e nessuna fessurazione sotto spruzzi d'olio.
I candidati erano PA6 GF30 e PA66 GF35. Poiché 120 °C non si avvicina al limite del PA6 e il PA66 costa di più da lavorare, è stato scelto un PA6 GF30 stabilizzato al calore.
Risultati
Peso: 0.78 kg, una riduzione del 42%. Dopo l'ottimizzazione della geometria la parete è stata standardizzata a 3.0 mm con quattro nervature che controllano la freccia.
Costi: lavorazione meccanica e anodizzazione sono scomparse, quindi nonostante un costo del materiale più alto il costo totale per pezzo è sceso di circa il 28%. Il tempo ciclo è passato da giorni di fusione più lavorazione a 55 secondi di iniezione.
L'investimento in attrezzatura va ponderato: l'attrezzatura a iniezione costa di più inizialmente e il passaggio diventa chiaramente economico solo oltre circa 30,000 pezzi.
Tre test critici superati
Invecchiamento termico: 82% di mantenimento della resistenza a trazione dopo 1000 ore a 150 °C, contro un minimo cliente del 75%.
Resistenza agli oli: 168 ore di immersione a deformazione costante in olio motore a 120 °C senza fessurazioni e con perdita di resistenza inferiore al 5%.
Fatica da vibrazione: 10⁷ cicli secondo la specifica del banco del cliente senza fessurazioni o allentamenti.