Processo di stampaggio a iniezione di termoplastici

Stampaggio a iniezione di termoplastici è diventato il processo di produzione della plastica più applicabile. È rinomato per la produzione di prodotti di alta qualità in tempi minimi e in grandi quantità. La crescente necessità di prodotti in plastica di alta qualità in diversi settori ha incrementato l'applicazione dei materiali termoplastici.

Questi materiali sono basati su resine polimeriche e, una volta riscaldati, si trasformano in un liquido omogeneo che diventa solido una volta raffreddato. Lo stampaggio a iniezione utilizza materiali termoplastici e termoindurenti o anche elastomerici per formare parti o prodotti stampabili ad alte prestazioni. Le nuove tecnologie di stampaggio a iniezione di materiali termoplastici e di stampi migliori hanno permesso di ridurre i costi, migliorare l'aspetto e le prospettive di produzione.

Perché i materiali termoplastici sono utilizzati nello stampaggio a iniezione?

Le termoplastiche sono utilizzate nello stampaggio a iniezione perché fondono ad alte temperature e cristallizzano a basse temperature. Questa proprietà li rende ideali per essere riciclati e formati in forme e strutture diverse. Sono i materiali preferiti dalle industrie per la loro flessibilità e versatilità d'uso.

Come produrre prodotti termoplastici stampati a iniezione?

Lo stampaggio a iniezione di materiali termoplastici è uno dei processi fondamentali della produzione contemporanea. Consiste nella creazione di una varietà di prodotti in plastica attraverso l'impiego di polimeri termoplastici.

Fase 1. Selezione del materiale appropriato

Il tipo di materiale utilizzato determina la funzionalità, l'aspetto e la durata del prodotto finale. La scelta dei materiali si basa sulle loro proprietà meccaniche, sulla stabilità al calore e sull'uso specifico.

Fase 2. Preparazione del materiale

Questo processo prevede l'essiccazione dei pellet di plastica grezzi per eliminare l'umidità. Il contenuto di umidità, infatti, influisce in modo significativo ed è distruttivo per il processo di fusione e per il pezzo stampato. I pellet preparati vengono poi immessi nella tramoggia della macchina per lo stampaggio a iniezione di termoplastici attraverso un nastro trasportatore.

Fase 3. Fusione

I pellet di plastica vengono fusi in un barile che comprende una vite alternata. Questi pellet assumono quindi la forma di lava fusa o di liquido rovente. Durante questa fase, il controllo della temperatura è fondamentale per ottenere la giusta consistenza e il flusso della plastica fusa secondo gli standard richiesti.

Fase 4. Iniezione

Come suggerisce il nome, la plastica fusa viene iniettata nella cavità dello stampo applicando una pressione di iniezione altamente controllata. Il controllo preciso di questo processo determina le specifiche e le finiture esatte del pezzo. I pezzi ottenuti vengono poi raffreddati e solidificati in condizioni ottimali.

Fase 5. Espulsione

Dopo la solidificazione, il pezzo richiesto viene estratto dallo stampo con l'ausilio di perni di espulsione. Questo processo deve essere temporizzato e controllato in modo che non danneggi il pezzo e che venga rilasciato correttamente.

Fase 5. Post-elaborazione

Questa fase è tipicamente utilizzata per tagliare e modellare i pezzi nelle forme desiderate. I pezzi possono essere verniciati, anodizzati, rifiniti, lucidati, ecc. a seconda della funzionalità e dell'estetica richieste.

Quali sono le parti critiche di una macchina per lo stampaggio a iniezione di materiali termoplastici?

Una macchina per lo stampaggio a iniezione di materiali termoplastici è composta da diverse parti. Tra le parti più comuni vi sono;

Unità di serraggio

L'unità di bloccaggio tiene saldamente le due parti dello stampo per garantire che non si aprano durante l'iniezione. Deve applicare una forza sufficiente per resistere alla forza esercitata dalla plastica fusa che viene iniettata, per garantire che lo stampo non si apra e che il pezzo sia ben formato.

Unità di iniezione

L'unità di iniezione, definita il cuore della macchina, ha il compito di riscaldare il materiale plastico e di iniettarlo nella cavità dello stampo. È dotata di un cilindro riscaldato con una vite che si muove avanti e indietro per forzare la plastica attraverso un ugello nello stampo e mantenere una fornitura costante di materiale.

Abitazione e sistema di raffreddamento

Una volta che la plastica fusa è stata iniettata nello stampo, il sistema di raffreddamento mantiene la pressione per garantire che la plastica occupi tutte le cavità dello stampo e si solidifichi nella forma giusta. Il raffreddamento è un processo molto importante per ridurre il tempo di ciclo e migliorare la qualità del prodotto finale.

Processo di espulsione

Dopo l'indurimento della plastica, inizia il processo di espulsione. Lo stampo viene aperto e i perni di espulsione, che si trovano sul lato dello stampo, espellono il pezzo finito dalla cavità dello stampo. Questo processo deve essere eseguito con attenzione e al momento giusto, in modo che il pezzo non venga danneggiato e che la rimozione avvenga in modo corretto.

Strumento stampo

L'utensile dello stampo è negativo, è realizzato in acciaio o alluminio e forma il prodotto finale. Definisce la finitura superficiale e le dimensioni del prodotto. L'utensile ha due metà collegate al centro e iniettate separatamente l'una dall'altra.

I tipi di materiale utilizzati nello stampaggio a iniezione termoplastico?

I materiali termoplastici per lo stampaggio a iniezione utilizzati per creare prodotti di stampaggio sono di vario tipo;

ABS (Acrilonitrile Butadiene Stirene) è caratterizzato da un'elevata resistenza agli urti, alta rigidità e basso ritiro. Questo lo rende ideale per i componenti automobilistici, l'elettronica di consumo e i giocattoli, dove la durata e la resistenza alle sollecitazioni meccaniche sono di fondamentale importanza. Per saperne di più Stampaggio a iniezione ABS.

Poliammide (Nylon) ha un'elevata forza, stabilità termica e resistenza all'usura. Queste caratteristiche lo rendono ideale per l'impiego in componenti automobilistici, prodotti meccanici e altri prodotti di consumo che richiedono forza e prestazioni. Per saperne di più stampaggio a iniezione di nylon.

Cloruro di polivinile (PVC) ha i vantaggi dell'alta resistenza, della buona resistenza chimica e della resistenza al fuoco. Alcuni dei suoi impieghi sono i tubi idraulici, i tubi medici e i mobili da esterno, il che lo rende un materiale utilizzabile in molti campi.

Polietilene tereftalato (PET) è apprezzato per la sua trasparenza, le sue proprietà meccaniche e l'approvazione per il contatto con gli alimenti. Questo materiale viene utilizzato nelle bottiglie per bevande, nei materiali da imballaggio e nei tessuti sintetici grazie alla sua resistenza e alla sua trasparenza.

PMMA o acrilico offre una trasmissione della luce sonora e non risente degli agenti atmosferici o dei raggi UV. Queste caratteristiche lo rendono adatto a insegne, lampade e finestre in cui sono richieste trasparenza e resistenza. Per saperne di più Stampaggio a iniezione PMMA.

Polistirene (PS) è un materiale leggero, relativamente economico, spesso utilizzato per posate monouso, custodie per CD e materiali isolanti perché facile da modellare e relativamente economico. Per saperne di più Stampaggio a iniezione PS.

Poliuretano termoplastico (TPU) è caratterizzato da elevata elasticità, resistenza all'olio e all'abrasione. Trova applicazione nella produzione di suole e solette di scarpe, tubi flessibili per uso medico, guarnizioni di automobili e così via. Per saperne di più Stampaggio a iniezione di TPU.

Poliossimetilene (POM) ha un'elevata rigidità, un basso tasso di usura e una buona resistenza al ritiro e al rigonfiamento. È adatto per applicazioni che richiedono forza e precisione, come ingranaggi e cuscinetti, parti elettriche e prodotti di consumo. Per saperne di più Stampaggio a iniezione POM.

Polibutilene tereftalato (PBT) ha buone proprietà elettriche, resistenza al calore e agli agenti chimici. Grazie alla sua elevata forza e resistenza al calore, trova ampia applicazione nelle parti elettriche, nelle parti automobilistiche e nelle parti sottocofano.

Polistirene ad alto impatto (HIPS) è caratterizzato da un'elevata resistenza agli urti e da una buona lavorabilità. Viene utilizzato nella costruzione di modelli, nella scrittura di insegne e nell'alloggiamento di prodotti elettronici di consumo, dove sono richieste resistenza e stabilità.

Elastomeri termoplastici o TPE sono materiali che presentano caratteristiche sia di termoplastica che di gomma e sono flessibili ed elastici. Vengono utilizzati per applicazioni di sigillatura e guarnizione, parti morbide di prodotti per la casa e maniglie. Per saperne di più Stampaggio a iniezione TPE.

Ossido di polifenilene (PPO) è noto per la sua resistenza al calore, il basso coefficiente di espansione termica e l'isolamento elettrico. Trova applicazione nei componenti automobilistici, nelle parti elettriche e negli elettrodomestici che devono essere robusti e resistenti al calore.

L'LCP è caratterizzato da elevata resistenza meccanica, stabilità alle alte temperature e buona resistenza chimica. Trova applicazione nei contatti elettrici ad alta tensione, nelle parti di forni a microonde e in altri usi critici.

Polieterimmide (PEI) ha un'elevata resistenza al calore, alla forza e alla fiamma. Viene utilizzato nelle parti aerospaziali, nelle apparecchiature mediche e in altri luoghi in cui si verificano forti sollecitazioni.

Polietere etere chetone (PEEK) è caratterizzato da stabilità alle alte temperature, inattività chimica e caratteristiche meccaniche. Trova applicazione nelle parti aerospaziali, nelle applicazioni automobilistiche e in quelle mediche dove sono richieste resistenza e tenacità. Per saperne di più Stampaggio a iniezione PEEK.

Polifenilene solfuro (PPS) ha un'elevata resistenza al calore, resistenza chimica e basso ritiro termico. Viene utilizzato nei settori automobilistico, elettrico ed elettronico e nei rivestimenti che richiedono stabilità chimica e termica. Per saperne di più Stampaggio a iniezione PPS.

Stirene Acrilonitrile (SAN) è preferito per la sua trasparenza, rigidità e resistenza agli agenti chimici. Queste proprietà lo rendono adatto all'uso nei contenitori per alimenti, poiché i grassi e gli oli sono alcuni degli elementi che i contenitori devono essere in grado di sopportare. Il SAN viene spesso utilizzato anche per gli utensili da cucina, grazie alla sua elevata resistenza al calore, e per gli accessori da bagno, per la sua resistenza agli agenti chimici.

Acetale (poliossimetilene, POM)) è altamente rigido, autolubrificante e ha una buona stabilità dimensionale. L'acetale è utilizzato anche negli isolatori elettrici e nei beni di consumo. Alcuni esempi comuni sono: cerniere e chiusure di finestre, dove sono richieste forza e resistenza all'usura.

Acetato di etilene e vinile (EVA) è noto per la sua flessibilità, l'elevata resistenza agli urti e la chiarezza. È un materiale simile alla gomma che può essere modellato e riciclato ed è utilizzato nei prodotti in schiuma impiegati nelle imbottiture delle attrezzature sportive, nelle calzature come suole e solette e nelle pellicole per imballaggi flessibili.

Poliuretano (PU) è un polimero flessibile che viene applicato ai mobili in schiuma e ai sedili delle auto per il suo comfort e la sua robustezza. Inoltre, il PU è utilizzato nelle ruote e nei pneumatici dei veicoli industriali e ricreativi e nelle parti interne delle automobili, come i cruscotti.

PPSU è altamente resistente al calore, molto tenace e può sopportare la sterilizzazione a vapore, il che lo rende adatto a condizioni difficili. Il PPSU è ampiamente utilizzato negli strumenti medici che vengono spesso sterilizzati, negli interni degli aerei che sono esposti a temperature e sollecitazioni elevate e nelle tubature dove il calore e le sollecitazioni meccaniche sono essenziali. Per saperne di più Stampaggio a iniezione di PPSU.

Polietilene naftalato (PEN) è una variante del PET, ma presenta migliori proprietà di barriera e resistenza termica e chimica. Il PEN trova applicazione nei materiali da imballaggio che devono essere molto resistenti e avere buone proprietà barriera e nell'elettronica, dove i componenti devono essere dimensionalmente stabili e isolanti.

Il polibutilene Le sue caratteristiche peculiari, come la resistenza al calore e alla pressione, lo rendono ideale per l'impiego nei sistemi di tubazioni per la distribuzione di acqua calda e fredda e negli impianti di riscaldamento a pavimento, dove sono richieste temperature e pressioni elevate.

Polimetilpentene (PMP) è un tipo di termoplastico piuttosto speciale, grazie alla sua trasparenza e resistenza al calore. Il PMP viene utilizzato nelle apparecchiature di laboratorio, dove sono richieste resistenza chimica e trasparenza, e nelle pentole per microonde, grazie alla sua resistenza al calore e alla qualità della preparazione dei cibi.

Polisolfone (PSU) è caratterizzato da elevata resistenza al calore, forza e trasparenza. Queste caratteristiche lo rendono ideale per l'impiego in dispositivi medici, soprattutto quelli riutilizzabili e che devono essere sterilizzati, nei sistemi di filtrazione dell'acqua, grazie alla loro stabilità e resistenza, e nelle parti elettriche dove l'isolamento e la resistenza al calore sono importanti.

Stampaggio a iniezione di termoindurenti e termoplastici: Differenze chiave

Stampaggio a iniezione termoplastica

Questa tecnica di stampaggio termoplastico utilizza materiali come il polietilene e il nylon che possono essere riscaldati e riciclati per un secondo utilizzo. È perfetta per produrre numerosi componenti che richiedono flessibilità, resistenza agli urti o chiarezza.

Stampaggio a iniezione di termoindurenti

Questo metodo utilizza materiali come l'epossidico e il poliestere, che subiscono una reazione chimica quando vengono esposti al calore e si induriscono in una forma specifica. Non possono essere rimodellati una volta raffreddati. Si utilizza quando è richiesta un'elevata resistenza, al calore o agli agenti chimici, ma, a differenza dei materiali termoplastici, non può essere riciclato.

Pertanto, la differenza principale è che i termoplastici possono essere riciclati attraverso la fusione, mentre i termoindurenti sono stampati in modo permanente e non possono essere rimodellati, fornendo una resistenza diversa a seconda delle esigenze.

Applicazioni industriali dello stampaggio a iniezione di termoplastici

Industria automobilistica: Lo stampaggio a iniezione termoplastica è ampiamente applicato per la fabbricazione di componenti interni ed esterni delle automobili, come cruscotti, paraurti e pannelli delle portiere. Grazie alla sua resistenza e precisione, è utile anche per la creazione di componenti sotto il cofano, come serbatoi e alloggiamenti per i fluidi.

Settore medico: Nel settore medico, lo stampaggio a iniezione termoplastica è molto importante nella produzione di siringhe monouso, strumenti chirurgici e involucri per dispositivi medici. Grazie alla sua precisione nello sviluppo di modelli complessi, è essenziale per sviluppare parti utilizzate in strumenti diagnostici e protesi.

Elettronica di consumo: In elettronica, questo processo di stampaggio viene utilizzato, tra l'altro, nella produzione di involucri di smartphone, telecomandi e parti di computer. Viene utilizzato anche nella fabbricazione di involucri per batterie e connettori, grazie alla sua resistenza e versatilità di forma.

Industria delle costruzioni: Nel settore edile, lo stampaggio a iniezione termoplastico viene applicato nella produzione di raccordi per tubi, parti idrauliche e armadi elettrici, grazie alla forza e alla durata del materiale. Viene inoltre utilizzato nella produzione di materiali isolanti e telai di finestre, grazie alla sua forza e resistenza al calore.

Giocattoli e attività ricreative: Questo processo di stampaggio viene utilizzato per la creazione di action figure, puzzle e giochi da tavolo dal design complesso. Viene utilizzato anche nella produzione di articoli per esterni, come attrezzi da giardino e giochi per bambini, perché permette di ottenere prodotti resistenti e sicuri.

Prodotti per la casa: Lo stampaggio a iniezione termoplastico è fondamentale nella produzione di elettrodomestici, contenitori e utensili da cucina, grazie alla resistenza al calore e agli agenti chimici. Grazie alla sua robustezza e semplicità, viene utilizzato anche per la produzione di contenitori e strumenti di pulizia.

Stampaggio a iniezione termoplastica: Difetti e rimedi comuni

Di seguito sono riportate le sfide tipiche incontrate durante il processo e le strategie per affrontarle efficacemente:

Riempimento insufficiente: Questo accade quando lo stampo non è completamente riempito. Per risolvere questo problema, si può aumentare la velocità o la pressione di iniezione, controllare la temperatura del materiale o aumentare le dimensioni della porta.

Formazione del flash: Si tratta di una condizione in cui si forma un sottile strato di plastica sul bordo del pezzo dopo lo stampaggio. Questo problema può essere risolto riducendo la pressione di iniezione o la forza di chiusura o controllando che lo stampo non sia danneggiato.

Deformazione: Se il pezzo si distorce durante il raffreddamento, considerare una temperatura di raffreddamento uniforme e un tempo di ciclo ottimale.

Marchi di lavandino: Si tratta di piccoli contorni sulla superficie del pezzo, di dimensioni variabili. Per evitarli, aumentare il tempo di raffreddamento o ridurre la pressione di mantenimento.

Segni di bruciatura: Si verificano quando il materiale è surriscaldato o l'aria è intrappolata e possono causare una colorazione nera o marrone sulla superficie del pezzo. Si può ovviare a questo problema riducendo la temperatura della colata e dello stampo e, allo stesso tempo, aumentando la velocità di iniezione in modo da evitare il surriscaldamento o la formazione di sacche d'aria.

Tali modifiche dovrebbero migliorare la qualità e la produttività del processo di stampaggio a iniezione.

Riassumendo

Lo stampaggio a iniezione di materiali termoplastici rimane uno dei pilastri più significativi dell'innovazione, che offre flessibilità ed efficacia nello sviluppo di prodotti di qualità. Viene utilizzato nell'industria automobilistica e medica, nell'elettronica di consumo e in molti altri settori, a dimostrazione della sua versatilità ed efficienza.

Aziende come Sincer Tech sono i migliori esempi di servizi di stampaggio a iniezione di materie plastiche che forniscono soluzioni complete con particolare attenzione alla qualità e alla precisione. La nostra azienda è specializzata in sovrastampaggio e stampaggio di inserti e utilizza una varietà di materiali per garantire che ogni prodotto sia della massima qualità.

Offrono un'ampia gamma di termoplasticae la loro esperienza nello stampaggio di prototipi e nella produzione in serie li rende tra i migliori. Che si tratti di un prototipo o di un progetto di produzione in serie, la dedizione di Sincere Techs al progresso della tecnologia e alla produzione di prodotti di alta qualità è evidente in tutto il suo lavoro.