Costruzione di stampi per materie plastiche sono fondamentali per tutti i tipi di produzione. Permettono di ottenere forme e disegni simili con elevata accuratezza e precisione per produzioni di grandi volumi. Inoltre, questi stampi possono avere forme diverse ed essere realizzati in numerosi materiali, come alluminio, acciaio, ferro, plastica, ecc. In questo articolo parleremo degli stampi in plastica. Oltre a questo, impareremo come si costruisce uno stampo per plastica, le sue applicazioni e i suoi vantaggi in diversi campi.
Cosa sono gli stampi in plastica?
Gli stampi in plastica sono comunemente usati nelle industrie per creare piccoli prodotti, dagli utensili alle piccole parti per elettrodomestici e grandi macchine. Questo è un approccio migliore perché consente la creazione di stampi unici. Inoltre, comporta meno costi a lungo termine e crea stampi per progetti commerciali o personali prototipici. Questo articolo completo spiegherà come realizzare uno stampo per la plastica e prenderà in considerazione fattori importanti e suggerimenti e trucchi che ti aiuteranno a farlo senza intoppi. Vai a tecnologia degli stampi per plastica pagina per saperne di più sugli stampi in plastica.
Tipi di stampi in plastica
Prima di passare a come realizzare uno stampo per la plastica, parliamo di alcuni tipi di stampi in plastica;
1. Stampi ad iniezione
Gli stampi a iniezione vengono applicati nelle industrie per creare un gran numero di oggetti. Di solito si fa con l'aiuto dell'iniezione di un materiale polimerico liquido in una cavità di stampaggio. Aiuta a produrre prodotti complicati come giocattoli, materiali di imballaggio e parti di automobili dettagliate. Inoltre, questa tecnica è caratterizzata da alti tassi di produzione, precisione e tempo trascurabile richiesto nella post-elaborazione.
2. Stampi a compressione
Gli stampi a compressione utilizzano plastiche termoindurenti, vengono inseriti in una cavità dello stampo e vengono esposti a calore e pressione. Questo metodo è più adatto per applicazioni che richiedono componenti di qualità e stabili al calore. Questi possono includere parti di automobili ed elettrodomestici. Pertanto, è economico in basse tirature e ideale per creare parti più spesse, specialmente quelle grandi.
3. Stampi per soffiaggio
Gli stampi per soffiaggio hanno un'ampia gamma di applicazioni per lo stampaggio di parti cave come bottiglie e contenitori. Funzionano in un modo in cui la plastica viene prima trasformata in un tubo denominato parison. Quindi viene lasciata gonfiare tra due stampi per formare un prodotto cavo finale. Una delle principali applicazioni degli stampi per soffiaggio è che sono ampiamente utilizzati nel PVC per realizzare parti leggere e vuote in grandi quantità.
4. Stampi in silicone per resina
Gli stampi in silicone sono flessibili e più comuni tra i principianti e vengono utilizzati in piccoli progetti fai da te. Oltre a questo, hanno molte applicazioni anche quando si lavora con la resina. Tali stampi possono mantenere strutture fini e complesse. Inoltre, sono riutilizzabili, il che li rende adatti per l'artigianato, la lavorazione della resina e la prototipazione. Sono piacevoli da maneggiare e possono essere utilizzati in molti modi per altre attività artistiche.
Proprietà dei materiali utilizzati per gli stampi in plastica
| Materiale | Scopo | Tipi comuni | Proprietà chiave | Valori tipici/Intervallo |
| Materiale dello stampo | Aiuta a formare la struttura dello stampo | Acciaio, Alluminio, Silicone | Durata, resistenza al calore, lavorabilità | Resistenza alla trazione: 250-1500 MPa (acciaio), 90-300 MPa (alluminio) |
| Agente distaccante | Impedisce al materiale di attaccarsi allo stampo | Spray siliconico, cera, PTFE | Antiaderente, elevata resistenza al calore | Temperatura massima: 120°C-200°C, coefficiente di attrito: <0,05 |
| Base dello stampo/telaio | Ciò mantiene il materiale dello stampo in posizione | Legno, Plastica, Metallo | Forza, Rigidità | Densità: 0,9-1,3 g/cm³ (plastica), 2,7 g/cm³ (alluminio) |
| Oggetto master/Modello CAD | Dà forma allo stampo | Modello 3D, Prototipo | Precisione, fluidità, complessità | Precisione CAD: ±0,005 mm, Finitura superficiale: Ra 0,8-1,6 μm |
| Strumenti di miscelazione | Miscela i componenti del materiale dello stampo | Agitatori, Miscelatori Meccanici | Miscelazione uniforme, senza bolle d'aria | RPM: 300-1200 (miscelatori meccanici), Volume: Variabile |
Guida passo-passo alla costruzione di stampi per materie plastiche
Di seguito è riportato il processo completo per costruzione di stampi per materie plastiche.
1. Progettazione dello stampo
Ottieni un progetto approssimativo dello stampo e considera la necessità della parte in plastica che vuoi generare. Quando hai forme complesse, usa il tuo software CAD per progettare in un modo che aiuti nella lavorazione CNC dello stampo. Alcune delle caratteristiche includono la geometria della parte, lo spessore delle pareti della parte e gli angoli di sformo. Facilitano la rimozione del materiale in eccesso dallo stampo. La scelta del materiale dello stampo come alluminio o acciaio dipende dalla durata richiesta per lo stampo. Oltre a questo, la selezione del materiale dipende anche dalla quantità di prodotti che vuoi produrre.
2. Creazione di uno stampo o di una cornice
Per la fabbricazione di stampi in plastica, crea una scatola o un telaio per stampi che conterrà il materiale durante la fusione. Le scatole per stampi per stampi lavorati a CNC sono solitamente realizzate in materiali robusti. Possono includere metallo/plastica dura ecc. Quindi, durante la produzione, conferma che la scatola sia stata ben chiusa correttamente per evitare perdite nel processo di colata. Inoltre, assicurati che la scatola sia stata rinforzata per resistere alla pressione e alla temperatura durante il processo di stampaggio.
3. Preparazione dei modelli CAD e lavorazione CNC dello stampo
Di solito in Lavorazione CNC l'oggetto master è un file CAD con dimensioni precise e privo di sottosquadri nelle cavità dello stampo. Quindi, se i materiali che utilizzi hanno forme e strutture diverse. La lavorazione CNC ti aiuterà a pulire e sottoporre la superficie a trattamento. Viene utilizzato un agente distaccante per evitare che la plastica si attacchi allo stampo. La macchina CNC procede ulteriormente a effettuare un taglio preciso dello stampo per ottenere le pareti fresate e finite giuste. Questo è importante per ridurre al minimo le possibilità di difetti. Inoltre, consente il flusso regolare della plastica e la facile espulsione della parte finale.
4. Miscelazione e colata del materiale dello stampo
Dopo aver modellato lo stampo con CNC, il materiale plastico fuso nella cavità dello stampo. Se stai usando termoplastico o resina, assicurati che il materiale che stai usando sia alla giusta temperatura e scorra bene. Se usi lo stampaggio a iniezione, riscalda e sciogli il materiale plastico, presente nei pellet. Inoltre, assicurati di prenderti il tuo tempo quando versi per ridurre al minimo le bolle d'aria che, se entrano nella miscela, ridurranno la resistenza del prodotto finale.
5. Polimerizzazione dello stampo
Quindi, lascia raffreddare il materiale e formare un solido nello stampo preparato dal materiale plastico. A seconda del tipo di plastica utilizzata, la polimerizzazione può richiedere da alcuni minuti a diverse ore. In questa fase, è importante osservare che non si formino bolle o altri difetti nello stampo. Per quanto riguarda la polimerizzazione degli stampi lavorati a CNC, la polimerizzazione è generalmente più rapida e accurata perché gli stampi vengono polimerizzati in condizioni controllate.
6. Riempimento e distacco dello stampo
Quando la plastica raggiunge il suo punto di polimerizzazione, estrai la parte dallo stampo. Se metti correttamente l'agente distaccante, la parte dovrebbe fuoriuscire e non attaccarsi alla superficie dello stampo. Oltre a questo, puoi tagliare o rifinire il materiale a seconda delle loro esigenze. Ulteriori finiture possono essere eseguite sugli articoli tramite le macchine se è necessaria un'ulteriore lucidatura per la produzione in serie.
Considerazioni sulla progettazione e la costruzione di stampi in plastica personalizzati
Tra gli aspetti importanti da considerare nella progettazione e nella costruzione di stampi in plastica personalizzati rientrano i seguenti:
- Selezione del materiale: Selezionare il materiale dello stampo, come acciaio o alluminio, per la sua durata, costo e volume di produzione. Gli stampi in acciaio tendono a essere soluzioni lunghe per resistenza e produzione di volume. Mentre, stampi in alluminio sono più economici per produzioni di volume inferiore.
- Geometria della parte: L'aspetto del design dello stampo dovrebbe essere informato da tutte le caratteristiche della parte in plastica, in particolare, dettagli intricati, sottosquadri e angoli di sformo. Quindi, possono facilitare la facile rimozione dallo stampo.
- Canali di raffreddamento: Questa riduzione del tempo di ciclo deve essere realizzata integrando contemporaneamente i canali di raffreddamento nella progettazione dello stampo.
- Tolleranze di muffa: Comprendere che requisiti dimensionali precisi implicano un controllo più ravvicinato nello stampo. Quindi, può ridurre al minimo la quantità di finitura post-stampo richiesta, in particolare quando i dettagli di progettazione sono intricati.
- Analisi del flusso dello stampo: Fai una breve analisi dell'aspetto delle cavità e di come il materiale dello stampo scorrerà nella cavità. Controlla alcune delle anomalie che potrebbero verificarsi, come deformazioni, restringimenti o formazione di sacche d'aria. Ciò è efficace nell'aiutare la progettazione dello stampo dell'automobile e migliora anche l'efficienza della produzione.
Selezione della resina per la realizzazione di stampi in plastica
Esploriamo i diversi tipi di resina disponibili per realizzare gli stampi in plastica.
- Resine epossidiche: Le resine epossidiche organiche sono resistenti e possono quindi essere utilizzate per realizzare stampi in settori che richiedono calore e pressione elevati durante lo stampaggio.
- Resine poliuretaniche: Sono flessibili e durevoli, quindi sono i migliori per stampi che saranno utilizzati dove si deve fare una quantità moderata di produzione. Quindi, possiamo ottenere quella resistenza e un certo grado di flessibilità.
- Resine siliconiche: Il silicone è molto flessibile e può rivelarsi molto comodo quando si lavora su stampi stretti, piccoli e complessi, ed è adatto anche per lavori fai da te o per poche tirature.
- Resine poliestere: Questi sono più economici e preferiti per stampi grandi con meno dettagli. Oltre a questo, offrono una discreta resistenza ma un'elasticità relativamente bassa rispetto al silicone e al poliuretano.
- Resine termoindurenti: A volte chiamate plastiche termoindurenti, queste resine diventano permanentemente solide e rigide quando esposte al calore. Quindi, sono adatte per applicazioni difficili come l'industria ingegneristica.
Finitura e lucidatura dello stampo in plastica
Durante la finitura e la lucidatura degli stampi in plastica, attenersi sempre ai seguenti aspetti.
1. Foratura dello stampo e lucidatura
Bordi lisci per iniziare a realizzare la parte effettiva. Qui lo stampo viene prima sottoposto a ispezioni per vedere se ha bordi taglienti o superfici irregolari. Strofinare con cura usando carta fine o macchinari speciali che forniscono lucidatura per capire il corpo dello stampo. Ciò si traduce in una finitura liscia dell'ultimo prodotto in plastica e nel riutilizzo dello stampo senza causare danni alle parti fuse.
2. Effettuare riparazioni se necessario
Ci sono difetti sulla superficie del substrato in anticipo, come piccole crepe,
irregolarità o bolle visibili. È obbligatorio eliminarle con l'ausilio di materiali di riempimento appropriati, ovvero resine epossidiche o silicato. Il rilevamento e la correzione di questi problemi consentono al produttore di prevenire difetti nelle parti stampate finali, vai a finitura superficiale dello stampaggio a iniezione pagina per saperne di più.
Errori comuni e come evitare la produzione di muffa per le materie plastiche
Ecco alcuni errori comuni che generalmente si commettono durante la costruzione di stampi per materie plastiche.
1. Bolle d'aria nello stampo
Uno dei problemi più comuni con costruzione di stampi per materie plastiche è l'intrappolamento di bolle d'aria nel materiale dello stampo. Possiamo evitarlo assicurandoci che il materiale venga aggiunto lentamente e che dopo il versamento fuoriesca l'aria intrappolata. Un altro modo per eliminare le bolle è quello di utilizzare una camera a vuoto e una pentola a pressione.
2. Applicazione inadeguata dell'agente distaccante
Un'applicazione inadeguata dell'agente distaccante è un altro modo per causare danni, poiché la parte finale potrebbe in seguito attaccarsi allo stampo. È importante notare che l'agente distaccante viene applicato in modo uniforme e dettagliato, con particolare attenzione alle regioni intricate.
3. Deformazione durante la polimerizzazione
La deformazione è la deformazione del prodotto che si verifica a causa di un processo di polimerizzazione non accurato o di normali procedure di raffreddamento della bobina. Ciò dovrebbe essere evitato regolando l'ambiente di polimerizzazione e assicurando la giusta temperatura di polimerizzazione. Oltre a ciò, assicurarsi anche di lasciare abbastanza tempo al materiale per polimerizzare completamente.
Conclusione
In conclusione, come realizzare uno stampo per la plastica, la fabbricazione di stampi ha rilevanza in molti settori creativi in cui nascono idee e vengono prodotte invenzioni che vanno dalla produzione industriale all'artigianato domestico. Imparare a conoscere la fabbricazione di stampi, i materiali disponibili e i requisiti presentati in questo articolo aiuterà a realizzare stampi precisi e durevoli per la produzione di parti in plastica. In questo caso, la finitura e la finitura richieste vengono eseguite alla perfezione e gli stampi personalizzati hanno applicazioni di vasta portata in diversi campi.
Domande frequenti
D1. Quali materiali vengono comunemente utilizzati per gli stampi in plastica?
L'acciaio e l'alluminio sono alcuni dei materiali migliori per gli stampi industriali perché sono resistenti. La gomma siliconica è usata principalmente su piccola scala e per progetti fai da te.
D2.Quanto dura uno stampo?
La manutenibilità dello stampo in acciaio si misura in base al fatto che può funzionare per milioni di cicli. Ad esempio, l'alluminio ha decine di migliaia di cicli, a seconda del grado di intensità di produzione.
D3. Come posso evitare che si formino bolle d'aria nello stampo?
Scegli una velocità di miscelazione lenta per il materiale dello stampo e fai attenzione a versare il materiale. In seguito, usa una camera a vuoto o una pentola a pressione per eliminare l'aria intrappolata.
D4. Qual è il miglior distaccante per stampi in plastica?
Verniciatura o applicazione di spray siliconici anche quelli composti da PTFE, oppure politetrafluoroetileneSono gli agenti distaccanti più adatti per evitare l'adesione della plastica agli stampi.
D5. Quale tipo di stampo è migliore per la produzione di massa?
Gli stampi a iniezione dovrebbero essere preferiti per la produzione di massa. Consentono la creazione di grandi numeri di parti di ricambio simili con elevata precisione.
D6. È possibile riparare la muffa danneggiata?
Sì, danni semplici come crepe sul rivestimento, piccoli fori o persino irruvidimento della superficie possono essere facilmente riparati utilizzando materiali epossidici o riempitivi. Quando l'entità del danno è grave, l'unica soluzione disponibile potrebbe essere quella di sostituire l'intero stampo.
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