I componenti degli stampi e delle macchine vengono utilizzati sotto carico. Il carico può essere statico, con intensità costante, oppure fluttuante e variabile. Generalmente, i casi che comportano carichi fluttuanti sono più comuni. Inoltre, è noto che, a causa dell'accumulo di carichi ripetuti, nelle parti delle macchine si verifica un fenomeno chiamato fatica, che provoca la frattura a livelli di tensione molto inferiori rispetto alla tensione di rottura causata da un carico statico.
Questo tipo di guasto causato dall'accumulo di carichi ripetuti si chiama frattura per fatica. Generalmente, esistono dati statistici secondo cui la maggior parte delle parti degli stampi e delle macchine si rompe entro 107107 (10.000.000) cicli di sollecitazione ripetuta. La tensione limite inferiore che provoca la frattura per fatica viene definita limite di fatica e risulta influenzata dai seguenti fattori. Prestando attenzione affinché questi fattori non diventino sfavorevoli, è possibile aumentare il limite di fatica.
Nella progettazione di parti di stampi con cicli di stampaggio brevi e un elevato numero di colate, adottare misure per aumentare il limite di fatica può portare a una riduzione dei costi di manutenzione.
Fattori che influenzano il limite di fatica
- Resistenza alla trazione
- Effetto intaglio
- Effetto dimensionale
- Rugosità superficiale
- Corrosione
- Sollecitazione applicata da altre parti
- Temperatura ambiente durante la lavorazione
- Temperatura dell'ambiente di servizio
- Velocità di carico ripetuto
- Carico combinato
- Carico ripetuto
- Carico fluttuante
- Pausa del carico
- Deformazione per fatica
Esempi comuni di frattura per fatica in parti di stampi ad iniezione plastica includono la rottura dei perni centrali, la distruzione delle cavità, il cedimento per flessione dei perni eiettori e la rottura delle molle a spirale.
I progettisti di stampi devono sempre tenere presente la frattura per fatica, anche in caso di carichi modesti, purché applicati ripetutamente.