È meglio la Zama o l’Ottone per i tuoi componenti in serie?

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Oggi vorrei continuare il filone “Zama vs altri materiali” confrontando due leghe che contengono entrambe dello zinco: la zama, ovviamente, e l’ottone.

Tempo fa avevo confrontato la zama con un altro materiale molto utilizzato, l’alluminio. 

Se ti sei perso i miei post sull’argomento e vorresti approfondirlo, li puoi trovare cliccando sui seguenti link:

È meglio la zama o l’alluminio per i tuoi componenti in serie?

Vantaggi che la zama offre rispetto all’alluminio

Zama o Ottone: quando preferire l’uno o l’altro materiale?


L’ottone è una lega formata da rame
– in prevalenza – unito ad una percentuale variabile di zinco e altri componenti . 

Le proprietà che caratterizzano l’ottone sono influenzate non soltanto dalla composizione chimica, ma anche dal metodo di lavorazione impiegato.

Mentre nel caso della zama il materiale viene trattato sempre attraverso la pressofusione a camera calda, l’ottone può essere plasmato sia per pressofusione a camera fredda che mediante lavorazione da barra (come la tornitura o in generale tutte le tecnologie per asportazioni da truciolo).

Tecniche di lavorazione dell’ottone a confronto con la lavorazione della zama.

 

Abbiamo già visto in passato come funziona la pressofusione a camera calda utilizzata per la produzione di componenti in zama

Se non conosci ancora questo processo, puoi approfondirlo leggendo qui: 

La pressofusione a camera calda in 8 semplici step

La lavorazione dell’ottone, invece, sfrutta due tecniche diverse a seconda delle esigenze. Queste sono “la pressofusione a camera fredda” e la lavorazione a barra.

La pressofusione a camera fredda dell’ottone.


La pressofusione a camera fredda
differisce dalla camera calda per il metodo di fusione del metallo da iniettare. 
In questo caso, il metallo viene sciolto in un forno esterno all’impianto di pressofusione e caricato – ciclo per ciclo – all’interno di una camera fredda, che prende banalmente il nome di “contenitore”. Da qui, poi, viene iniettato all’interno dello stampo. 
L’ottone lavorato attraverso questo processo viene definito “pressofuso”.

Questa tecnologia “a camera fredda” viene preferita rispetto a quella a “camera calda” per i materiali con alte temperature di fusione, come appunto nel caso dell’ottone.  

La pressofusione a camera fredda offre la possibilità di ottenere spessori abbastanza ridotti e componenti complessi, con una buona rifinitura della superficie. 

Lo svantaggio principale è che un tale impianto richiede degli investimenti molto elevati, e a questi va aggiunto il costo dello stampo

La lavorazione a barra dell’ottone

 

L’ottone viene trafilato in barre e poi lavorato alle macchine utensili (solitamente torni o transfert). 

È particolarmente adatto per le minuterie in ottone ed, in generale, per tutti quei pezzi molto piccoli, che non sono realizzabili con la fusione a camera fredda. 

La distinzione tra i due metodi di lavorazione è utile per comprendere le differenze attribuibili ad un componente in ottone pressofuso rispetto ad uno lavorato a barra.
Andiamo allora a conoscere nel dettaglio quali sono le caratteristiche della zama in confronto alle caratteristiche dell’ottone

Densità


La zama, si sa, è un materiale con densità abbastanza elevata.
Come abbiamo visto in passato, questo aspetto può conferire maggior qualità percepita del materiale, ma può rappresentare talvolta uno svantaggio, perché appesantisce il componente.
Come si vede anche dal grafico, l’ottone è però un materiale ancora più denso, e quindi pesante, rispetto alla zama.
Questo vuol dire che la zama diventa vantaggiosa rispetto all’ottone se nei requisiti di progetto bisogna prestare attenzione al peso del componente.

Allungamento % a rottura

Se vogliamo analizzare l’allungamento a rottura del materiale ottone, dobbiamo partire da una distinzione effettuata sulla base del tipo di lavorazione utilizzato. Sarà questo ad influenzare la percentuale di resistenza del componente.

I pezzi pressofusi, infatti, presentano valori molto bassi di allungamento, sia nel caso della zama che dell’ ottone. 

Con la tornitura, invece, si ottiene un pezzo di ottone che potrà subire un allungamento percentuale molto elevato (fino al 30% circa) prima di spezzarsi. Questo perché la lega lavorata a barra è più morbida e malleabile rispetto a quella sottoposta a pressofusione.

Resistenza allo snervamento

 

Anche in questo caso, la tecnica di lavorazione dell’ottone ne influenza le proprietà.

La resistenza allo snervamento di un pezzo in zama risulta pertanto:
comparabile a quella dell’ottone estruso;
superiore a quella del pressofuso in lega di ottone.

Sei curioso di confrontare le caratteristiche degli altri materiali più comunemente utilizzati con le proprietà della zama?

Troverai tutto descritto all’interno del mio e-book “ZAMASOLUTIONS: La guida che ti svela tutte le potenzialità della zama e come applicarle a tuo vantaggio”.

Resistenza all’urto 

La resistenza all’urto della zama è molto alta e la lega migliore in assoluto, da questo punto di vista, è la ZL5.  

Possiamo poi dire che, in generale, la resistenza all’impatto della zama è paragonabile a quella della lega ottone.

Modulo di elasticità


Come materiale, la zama è meno elastica dell’ottone, anche se ovviamente si tratta di differenze non troppo significative, considerata la scarsa plasticità di entrambe le leghe.

Modulo di elasticità


Come materiale, la zama è meno elastica dell’ottone, anche se ovviamente si tratta di differenze non troppo significative, considerata la scarsa plasticità di entrambe le leghe.

Carico di rottura

 
La zama ha una resistenza alla rottura da carico paragonabile alla lega di ottone estrusa, mentre presenta un valore mediamente maggiore rispetto all’ottone pressofuso.

Durezza

 
I valori di durezza sono paragonabili per tutte le leghe prese in considerazione. 
Anche da questo grafico, sono comunque evidenti le differenze tra l’ottone lavorato con tornitura, piuttosto che con la pressofusione. 

Conduttività termica

 
La conduttività termica è ottima, sia nel caso della zama che dell’ottone. 
È da dire che la lega di ottone estrusa offre una conduttività termica migliore rispetto a quella pressofusa.

Resistenza elettrica


La resistenza elettrica presenta
valori differenti a seconda della lega utilizzata

La scelta va quindi ponderata a seconda delle esigenze necessarie per lo specifico componente. 
In generale però, possiamo dire che la lega di zama più utilizzata, la ZL5, ha valori molto simili a quelli dell’ottone.

Quanto appena visto è un confronto tecnico delle caratteristiche di due leghe che potrebbero sembrare molto simili ma in realtà non lo sono. 

Una valutazione di questo tipo ti può essere utile per capire:

  • come sviluppare un determinato componente in funzione del materiale scelto;
  • quale lega di zinco preferire a seconda delle tue esigenze; 
  • se rivedere la tua produzione in ottone valutando la zama al suo posto.

(Per approfondimenti, leggi anche I vantaggi della zama e dell’ottone a confornto)

In ogni caso, prima di prendere qualsiasi decisione, ti consiglio di parlarne sempre con un esperto del settore, capace di chiarirti ogni dubbio od incertezza.



Lavoro nel settore dal 1992 e grazie all’esperienza maturata in quasi 30 anni, sono la persona giusta per te se ti stai domandando quali sono i vantaggi e le difficoltà di lavorare con la zama, piuttosto che un altro materiale.

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Se stai per avviare una nuova produzione ecco 2 numeri che ti faranno risparmiare a lungo termine

Stai per avviare una nuova produzione e, come sempre, sai di dover partire dallo step più ostico ma importante: la definizione del budget.
Hai già un disegno bello pronto…e quindi cosa fai?
Per prima cosa, lo presenti al tuo fornitore di fiducia e gli domandi un preventivo, è ovvio.
Essendo una commessa su richiesta, sai già, probabilmente, che le spese di cui dovrai tener conto comprendono:

i costi in fase di preventivo;
i costi di attività: progettazione e lavorazione;
i costi di acquisto: materiali e lavorazioni esterne.

Tra tutte queste voci, quella che forse ti preoccupa di più è proprio la produzione di uno stampo.
In effetti, si tratta dell’importo più elevato, che fa spaventare la maggior parte dei committenti.

Perché produrre uno stampo è tanto costoso?

Quando si va a creare un nuovo stampo, subentrano tutta una serie di fattori che influenzano la realizzazione.

(Ti consiglio di leggere a proposito anche “Come evitare le insidie nascoste dietro alla creazione di uno stampo per i tuoi componenti di zama”)

Sto parlando in particolare di:

Costi di progettazione

 

Sono i costi legati al lavoro del personale dell’ufficio tecnico e dell’ufficio commerciale.

Di solito, si calcolano moltiplicando le ore dedicate alla commessa per la tariffa oraria delle persone che seguono il progetto.

Costi di ammortamento dei macchinari e delle strumentazioni


Si tratta delle spese legate all’utilizzo e all’usura della strumentazione necessaria per l’intera produzione.
Oltre ai costi di manutenzione delle macchine stesse.

Costi dei materiali di consumo diretto

È l’importo destinato all’acquisto di tutti i materiali necessari per quella particolare commessa (ad esempio: acciaio per produrre lo stampo) ed i materiali consumabili (utensileria, lubrificanti, ecc.).

Costi di lavorazione

 

In questo caso si devono calcolare le ore impiegate dal personale per la creazione dello stampo. 
Tieni presente che i professionisti coinvolti nel processo sono diversi, poiché le fasi di lavorazione di uno stampo possono essere molte e, in alcuni casi, complesse.
Eccole riassunte in modo schematico:

  1. Progettazione in 3 D con l’ausilio del modellatore solido CAD. 
  2. Fase di rielaborazione dei modelli tridimensionali e del progetto su carta: studio ed ottimizzazione del progetto tramite il nostro sistema unico ZINCode
  3. Divisione delle figure e loro disposizione nello stampo.
  4. Progettazione dello stampo completo, compresa la scelta del portastampo, posizionamento degli espulsori e dei carrelli se necessari, ingegnerizzazione dei circuiti di raffreddamento, ecc.
  5. Creazione di tutta la documentazione necessaria per le fasi successive, ovvero tavole 2D dei singoli componenti e distinta base necessaria alla pianificazione e monitoraggio delle lavorazioni successive.
  6. Calcolo dei percorsi utensili di fresatura: scelta delle procedure ed utensili da utilizzare, calcolo vero e proprio ed ottimizzazione dello stesso; fase di post-processo.
  7. Fresatura CNC, che consiste nella vera e propria produzione dei componenti che serviranno poi per comporre lo stampo.
  8. Fresatura dei portastampi, che servono per contenere le matrici dello stampo stesso.
  9. Trattamenti termici, necessari per aumentare la durezza del materiale delle parti stampanti, incrementandone la longevità.
  10. Rettifica, che consiste nell’asportazione del materiale in sovrametallo dai pezzi in modo minuzioso. Si tratta, infatti, di un’operazione di finitura con precisione centesimale.
  11. Elettroerosione a filo, utilizzata per creare profili e sagome tanto articolati, permettendo di innalzare di molto la complessità dello stampo.
  12. Fresatura elettrodi. Nella costruzione di uno stampo gran parte delle ore lavoro sono dedicate alla progettazione e fresatura degli elettrodi. Si tratta di utensili che vengono utilizzati nelle successive fasi di incisione con l’elettroerosione a tuffo.
  13. Incisione delle figure: mediante l’elettroerosione a tuffo si ottiene un’incisione al negativo perfettamente fedele all’elettrodo utilizzato. Si viene a creare, quindi, la cavità che poi verrà riempita dal materiale fuso durante la fase di stampaggio.
  14. Assembramento dei componenti ed aggiustaggio: si testano cioè le chiusure, si lucidano le figure, si fanno eventuali aggiustamenti e ritocchi ai componenti e in più si verificano anche tutti gli scorrimenti.
  15. Prova stampo: è la fase in cui lo stampo viene montato in macchina per la prima volta. Comprende un mini-rodaggio, per far assestare i componenti, più la vera e propria prova (circa 50 stampate, da accordare col cliente). 
  16. Collaudo campioni: consiste in una serie di procedure per validare i pezzi. Questi vengono misurati in tutte le loro dimensioni e si verifica che siano conformi al disegno.
  17. Terminati i rilievi si procede con la preparazione e imballaggio dei campioni da consegnare al cliente per l’approvazione. 
  18. Prima di avviare la produzione, se necessarie, saranno fatte le messe a punto ed eventualmente anche una seconda prova stampo.

Costi delle lavorazioni esterne

 

Se vengono coinvolti dei terzisti, per delle lavorazioni extra non eseguibili internamente, bisogna metter in conto anche le fatture rilasciate da questi. 

Costi indiretti

 

Si tratta di tutte quelle spese, che non ti vengono in mente subito ma che alla fine vanno ad influire sull’intero preventivo.
Sono costi indiretti ad esempio l’affitto del locale, le spese di amministrazione, le fatture delle consulenze, la sicurezza, la gestione del sistema qualità, le imposte locali, ecc.

Tutto ciò può farti comprendere solo una cosa: più pezzi produrrai all’anno, meno ti costerà in proporzione.

Da questo si può dedurre che i fattori utili per configurare correttamente lo stampo e, di conseguenza, diminuire il costo del tuo singolo pezzo sono essenzialmente 2:

  1. La produzione totale annua dei componenti
  2. La durata in anni del progetto, ovvero da quando viene immesso sul mercato a quando viene sostituito da quello successivo.

Perché sono proprio questi 2 numeri ad influenzare così tanto la tua produzione?

Più di tutto, servono per dimensionare lo stampo e quindi stabilire quante impronte sono necessarie per avvicinarsi al budget richiesto. E determinano, di conseguenza, anche il tipo di pressa necessaria, con i relativi dati di produzione e costi orari.

Inoltre, a seconda di quanto dovrà durare lo stampo, ci saranno tutta una serie di attenzioni che andranno adottate di conseguenza. 
E che costano.

Uno stampo destinato a durare poco, infatti, può essere anche semplificato, se il budget lo richiede.

Se invece lo si vuol far durare anche un paio di decenni, bisogna scegliere dei materiali più resistenti e longevi, oltre a tutta una serie di accorgimenti costruttivi più raffinati. 

Infatti, dovendo produrre molto, questo stampo necessiterà di una costante manutenzione. E per far si che questa risulti più facile possibile, alcune parti andranno costruite in modo tale da poterle sostituirle con facilità.

Ovviamente manutenzione e ricambi vanno pagati…
e tutto questo influenza l’importo finale.

Facciamo un esempio, per comprendere meglio.

Molti clienti non stimano esattamente il numero di pezzi da produrre, né tanto meno si chiedono a priori, nello specifico, quanto durerà questo loro progetto.

Come Andrea, che l’altro giorno è venuto da me dicendomi:

Alberto, ho per le mani un disegno che è una bomba, così per qualche anno sono a posto.
Fammi un buon preventivo, considerando che ti darò lavoro per i prossimi 10 anni almeno, e preparami uno stampo a 4 impronte”.

La richiesta di uno stampo a più impronte viene fatta con lo scopo di risparmiare sulla manodopera e sulle tempistiche di lavorazione in produzione.

Devi capire, però, che uno stampo del genere è più costoso ed impegnativo da realizzare rispetto ad uno con meno impronte.

Quindi, se pensi che valga la pena investire all’inizio per poi recuperare sulle commissioni successive, si tratta di un’ottima scelta.

Altrimenti il rischio è quello di commettere un grosso errore e di spendere molti più soldi del necessario.

Se vuoi capire meglio di cosa sto parlando leggi anche il mio articolo dedicato agli stampi multi…

10 costi imprevisti che devi conoscere prima di iniziare a stampare in proprio i tuoi componenti in zama

Hai deciso di stampare in proprio i tuoi componenti in zama. 
Hai fatto i tuoi conti, ti sei convinto che sia la scelta migliore dal punto di vista economico e ora sei pronto a partire. 

(Attenzione: se non hai ancora deciso come procedere, ti consiglio di leggere questo post “Stampare da solo i tuoi componenti in zama è davvero la scelta migliore?”).

Ma sei proprio sicuro di aver calcolato tutto?

Produrre da soli i propri componenti non è una passeggiata. 
Certo, puoi ottenere indiscutibili vantaggi, in primis la possibilità di non dipendere da un terzista. 
Ma sul piatto della bilancia i pro devono pesare molto più dei contro, affinché valga la pena avventurarsi in una mole di lavoro così impegnativa.

(Puoi scoprire in dettaglio i pro ed i contro dello stampare presso un terzista qui)

Per questo, se lo fai per un motivo esclusivamente economico, devi essere sicuro al 100% di portare a casa un risparmio importante. 

E, soprattutto, di aver messo in lista tutte le voci di spesa da affrontare. 
Non aver calcolato bene ogni singolo costo può portarti un grosso danno economico. 

Per aiutarti, ti invito a valutare, assieme a me, tutti i costi legati allo stampaggio in proprio.
Te ne parlo come se fossi un mio cliente, durante una consulenza individuale: ti aiuterò ad analizzare a fondo la tua situazione.


TUTTE LE SPESE CHE DEVI AFFRONTARE SE DECIDI DI STAMPARE IN PROPRIO

Costi della non qualità

 

Si presentano come spese extra, nel caso in cui il lotto che hai prodotto non risulti conforme. 
Se ti appoggi ad un fornitore, e costui ti recapita dei pezzi che non vanno bene, allora te li puoi far sostituire in garanzia, senza spendere un euro in più.
Se invece sei stato proprio tu a produrre un lotto non conforme, lo devi rifare da capo. Questo ti porterà a perdere il doppio del tempo e a pagarlo di nuovo per produrlo una seconda volta.

Costi di manutenzione ordinaria degli impianti


Mantenere una pressa
in condizioni funzionali e di efficienza, ha un costo
Ci sono parti che si usurano e che vanno cambiate con una certa frequenza, quali:

  • ugelli;
  • prolunghe;
  • pistoni;
  • fasce elastiche,
  • sifone;
  • resistenze;
  • ecc.

A questi si aggiungono anche i veri e propri “consumabili”, come ad esempio, il fluido dell’impianto idraulico della pressa e il distaccante per lo stampo.

La manutenzione deve essere fatta per forza, non pensare di riuscire a trovare alternative più furbe. 

Se ti rifiuti di sostituire i pezzi necessari a tempo debito, rischi di trovarti a lavorare con una macchina che produce solo articoli non conformi, e questo non farà che aumentare i casi che rientrano nel punto 1.

I pezzi di ricambio, inoltre, li devi avere sempre disponibili a magazzino. Questo perché, nel momento in cui si rompono, vanno sostituiti subito e non puoi permetterti di perdere giorni e giorni in attesa della spedizione, perché nel frattempo la tua produzione sarà ferma. 

I pezzi di ricambio sono perciò un’altra spesa extra da considerare e da affrontare, prima ancora che diventi realmente necessaria.

Per contro, se ti rivolgi ad un fornitore, tutto questo diventa un problema suo. 

Costi di manutenzione straordinaria degli impianti.

 

Con il passare del tempo le macchine invecchiano e cominciano a presentare un problema dietro l’altro. Proprio come un’automobile datata che ha superato i 200.000 km…

Dopo alcuni anni potresti, quindi, ritrovarti ad affrontare tutta una serie di spese extra, che indirettamente vanno a gonfiare i costi di produzione dei pezzi.
E inoltre, queste spese non previste – anziché aiutarti ad ammortizzare l’investimento iniziale – comportano un aumento del costo totale del macchinario: di tua proprietà, certo, ma ormai vecchio, problematico e poco affidabile.

Devi quindi considerare altre voci di spesa legate ai tuoi impianti:

  • Le dispendiose uscite dei tecnici dell’ assistenza, che vengono in azienda da te per risolvere ogni problema.
  • I ricambi particolari, costosi e difficili da reperire, perché si tratta di parti speciali del macchinario. 

Per averli in sostituzione, sei spesso obbligato a rivolgerti alla casa madre, che ti fa aprire il portafoglio senza possibilità di replica o di sconti.  

Se non ti piace questa soluzione hai solo un’alternativa: lasciare il tuo macchinario fermo. Per sempre.

E ricorda: non commettere l’errore di comprare una pressa usata nella speranza di risparmiare. Soprattutto se hai poca esperienza, perché in questo caso difficilmente riuscirai a fare un buon affare. 
È probabile che la differenza di prezzo con un’attrezzatura nuova non resterà molto nelle tue tasche, dal momento che verrà devoluta interamente all’assistenza, per riparare i guasti frequenti. 

Quindi rischi di spendere lo stesso molti soldini e ritrovarti con una macchina vecchia.

Costi delle attrezzature indispensabili


Se hai intenzione di acquistare solo una pressa, sappi che non ti sarà sufficiente per produrre i tuoi pezzi in proprio, ma
hai bisogno di una serie di attrezzature di contorno.

Devi disporre di più macchinari da subito, anche solo per partire con il tuo progetto di stampaggio fai da te.
E ognuno di questi strumenti rappresenta un ulteriore investimento, perciò ne devi tener conto quando fai una previsione iniziale del budget.  

Ecco un elenco delle attrezzature che ti servono per iniziare a stampare:

  • Smaterozzatori.
  • Impianti di refrigerazione.
  • Impianti di aspirazione.
  • Reparto pre-finitura superficiale (sabbiatrici e buratti).
  • Reparto per le lavorazioni meccaniche (filettature, alesature, ecc.). 
  • Reparto per il lavaggio e la manutenzione degli stampi.

Quest’ultimo non è assolutamente trascurabile come potrebbe sembrare.
Se non ti prendi cura del tuo stampo, nel tempo, ti troverai a dover sostenere altri costi aggiuntivi legati alla non conformità e al basso livello qualitativo del prodotto. Oltre a quelli di manutenzione straordinaria degli stampi

Con oltre 40 anni di esperienza e più di 1800 stampi realizzati, siamo un punto di riferimento…