lavorazioni plastiche

LAVORAZIONI PLASTICHE!!!SOVRASTAMPAGGIO (MULTI-PART MOLDING) !Serve ad ottenere allinterno dello stampato due materiali diversi (anche stesso materiale ma con colori diversi). Consiste nelliniettare nello stampo due o pi materiali diversi. Questo lo si fa in modo sequenziale, uno dopo laltro (se contemporaneamente avrei la co-iniezione). Si iniettano sino a 4 materiali (generalmente 2 al massimo 3). Si utilizzano stampi a impronte multiple con movimenti rispetto ai punti di iniezione.

A La femmina pi grande per iniettare il 2 materiale B La femmina pi piccola per iniettare il 1 materiale A e B maschi sono uguali !!!!!!

Produzione in grande serie di componenti plastiche con caratteristiche differenziate senza necessit di assemblaggio. Il costo di uno stampo pari a due stampi semplici. !!Ladesione chimica non basta ma serve lattrito per effetto del ritiro per evitare che le due parti si schiaccino. Nel caso non bastasse si realizzano dei piccoli fori o camere opposte che creino sottosquadri per impedire che si stacchino. !!!!!

Stampati con sovrastampaggio

!!!!!!

Varianti dello stampaggio a iniezione Sovrastampaggio (Multi-part Molding):

Principio: Iniezione sequenziale di due o pi masse fuse di materiali o colori differenti

(co-iniezione = iniezione contemporanea) Stampo a impronte multiple movimentate rispetto ai punti di iniezione

Applicazioni: Produzione in grande serie di componenti plastici con caratteristiche

differenziate senza necessit di assemblaggio

A

B

Varianti dello stampaggio a iniezione

Tavola rotante per scambiar di postoVarianti dello stampaggio a iniezione Sovrastampaggio (Multi-part Molding):





A

B

Varianti dello stampaggio a iniezione Varianti dello stampaggio a iniezione

Varianti dello stampaggio a iniezione Iniezione di espansi strutturali (Structural Foam Molding):

granuli

accumulatore

stampo

stampatoschiumogeno

Principio: Uno schiumogeno gassoso (azoto) o granulare introdotto nel materiale

plastico a monte o a valle della vite La miscela dosata in volume inferiore a quello dellimpronta, accumulata

sotto pressione e iniettata nello stampo Il gas sviluppato allinterno della massa fusa si espande nello stampo,

comprimendo la plastica contro le pareti Lo stampato ottenuto ha un cuore cellulare e una pelle esterna dura

Varianti dello stampaggio a iniezione Sovrastampaggio (Multi-part Molding):





A

B




granuli

accumulatore

stampo

stampatoschiumogeno





INIEZIONE DI ESPANSI STRUTTURALI (STRUCTURAL FOAM MOLDING) !!!!!!!!Principio ! Uno schiumogeno gassoso (azoto) o granulare viene introdotto nel materiale plastico a monte o

a valle della vite La miscela viene dosata nellaccumulatore in quantit minore rispetto al volume dellimpronta

dello stampo e sotto bassa pressione Una volta iniettato nello stampo il gas allinterno della massa fusa si espande nello stampo

comprimendo la plastica contro le pareti Lo stampato ottenuto ha un cuore cellulare e una pelle esterna dura !!Caratteristiche degli stampati !!!!!!!!Vantaggi !

Stampati molto rigidi in rapporto al peso Stampati ad alto isolamento acustico/termico e resistente agli urti Minor difetti (tensioni interne, risucchi) La pressione allinterno dello stampo bassa (minore di 4 Mpa), ci comporta limpiego di

presse di bassa potenza, di stampo pi economici (in alluminio, spessori ridotti), minori limitazioni sulla dimensione degli stampati !

Svantaggi ! Tempi ciclo pi lunghi rispetto alliniezione di termoplastici ( da 1 a 2 minuti) Stampati con difetti superficiali (alcune bolle possono affiorare in superficie) !!!!!!!!!!!!!



granuli

accumulatore

stampo

stampatoschiumogeno





Varianti dello stampaggio a iniezione Caratteristiche degli stampati:

Vantaggi: Stampati molto rigidi in rapporto al peso Stampati ad alto isolamento termico / acustico e resistenti agli urti Minori difetti (tensioni interne, risucchi) La pressione allinterno dello stampo bassa (< 4 MPa)

Impiego di presse di bassa potenza (ridotta forza di chiusura) Basso costo degli stampi (in alluminio, spessori ridotti) Minori limitazioni sulle dimensioni degli stampati

Svantaggi: Tempo ciclo pi lungo rispetto alliniezione di termoplastici Difetti superficiali (possono richiedere verniciature successive)

0,5 1,5

4 12

densit 60 80% Materiali termoplastici

(soprattutto PE, HIPS, PP, PC, PPO, PBT)

Varianti dello stampaggio a iniezione Applicazioni:

Componenti strutturali di grandi dimensioni (contenitori, carcasse, telai) Componenti con volumi di produzione ridotti (decine di migliaia di pezzi)


Vantaggi: Stampati molto rigidi in rapporto al peso Stampati ad alto isolamento termico / acustico e resistenti agli urti Minori difetti (tensioni interne, risucchi) La pressione allinterno dello stampo bassa (< 4 MPa)

Impiego di presse di bassa potenza (ridotta forza di chiusura) Basso costo degli stampi (in alluminio, spessori ridotti) Minori limitazioni sulle dimensioni degli stampati

Svantaggi: Tempo ciclo pi lungo rispetto alliniezione di termoplastici Difetti superficiali (possono richiedere verniciature successive)

0,5 1,5

4 12

densit 60 80% Materiali termoplastici

(soprattutto PE, HIPS, PP, PC, PPO, PBT)

Varianti dello stampaggio a iniezione Applicazioni:

Componenti strutturali di grandi dimensioni (contenitori, carcasse, telai) Componenti con volumi di produzione ridotti (decine di migliaia di pezzi)

CO-INIEZIONE DI GAS (GAS ASSISTANT INJECTION MOLDING) !Iniezione di gas inerte, no ossigeno, ma azoto. Nel 1 stage la plastica viene iniettata allinterno dello stampo (che non viene riempito completamente). Nel 2 stage viene iniettato il gas che forma una bolla di gas allinterno del materiale plastico ancora fluido che viene cos spinto su tutte le pareti dello stampo. La bolla di gas mantiene la stessa pressione anche su un profilo lungo e stretto. Nel 3 stage, fino che la plastica si solidifica,la pressione del gas viene mantenuta costante per minimizzarne il restringimento. Una volta solidificata, il gas evacua dallo stesso punto in cui stato precedentemente iniettato. Lo stampato finale ha una pelle sottile (2-3 mm) e un nucleo cavo, quindi con una sezione ad alto profilo con funzione strutturale. Avendo una cavit allinterno a parit di volume, rispetto ad un classico stampato a iniezione, diminuisce il peso dello stampato.

!Vantaggi (rispetto alliniezione di espansi strutturali) !

Nessun mescolamento tra plastica e schiuma, quindi nessun difetto strutturale Tempo ciclo pi breve grazie allazione raffreddante del gas !

Svantaggi ! Maggior costo di attrezzatura Spessore mai inferiore a 2 mm !

Applicazioni ! componenti di forma tubolare, quindi cave (maniglie) Pannelli o coperchi con irrigidimenti cavi Componenti con forti differenze di spessore

Varianti dello stampaggio a iniezione Co-iniezione di gas (Gas-Assist Injection Molding):

plastica

valvola chiusa

Iniezione della plastica

stampomassa fusa

Coiniezione del gas

gas

gas

Riempimento dello stampo Tenuta e raffreddamento Evacuazione del gas

Principio: Un gas inerte (azoto) viene iniettato insieme al materiale termoplastico fuso Il gas sposta il materiale pi fluido, creando una cavit allinterno dello

stampato e favorendo il riempimento dello stampo Lo stampato finale ha una pelle sottile (2-3 mm) e un nucleo cavo

cavit

Varianti dello stampaggio a iniezione Vantaggi (rispetto alliniezione di espansi strutturali):

Nessun mescolamento tra plastica e schiuma Assenza di imperfezioni superficiali dovute a bolle di schiuma

Azione raffreddante del gas Tempo ciclo pi breve

Maniglia di portiera auto Vassoio contenitore Tastiera di apparecchio diagnostico

Applicazioni: componenti di forma tubolare pannelli o coperchi con irrigidimenti cavi componenti con forti differenze di spessore

Varianti dello stampaggio a iniezione Co-iniezione di gas (Gas-Assist Injection Molding):

plastica

valvola chiusa

Iniezione della plastica

stampomassa fusa

Coiniezione del gas

gas

gas

Riempimento dello stampo Tenuta e raffreddamento Evacuazione del gas

Principio: Un gas inerte (azoto) viene iniettato insieme al materiale termoplastico fuso Il gas sposta il materiale pi fluido, creando una cavit allinterno dello

stampato e favorendo il riempimento dello stampo Lo stampato finale ha una pelle sottile (2-3 mm) e un nucleo cavo

cavit

Varianti dello stampaggio a iniezione Vantaggi (rispetto alliniezione di espansi strutturali):

Nessun mescolamento tra plastica e schiuma Assenza di imperfezioni superficiali dovute a bolle di schiuma

Azione raffreddante del gas Tempo ciclo pi breve

Maniglia di portiera auto Vassoio contenitore Tastiera di apparecchio diagnostico

Applicazioni: componenti di forma tubolare pannelli o coperchi con irrigidimenti cavi componenti con forti differenze di spessore

!INIEZIONE REATTIVA - RIM (REACTION INJECTION MOLDING) !Il materiale plastico ottenuto da due reagenti liquidi ( es. PUR da isocianato e poliolo). Questi Sono contenuti in due serbatoi separati, vengono poi riscaldati, miscelati e poi iniettati nello stampo dove avviene la reazione di polimerizzazione. Il tempo ciclo dura 2-3 minuti. Gli stampi utilizzati sono leggeri, con pareti sottili in alluminio in quanto la sola pressione a cui vengono sottoposti quella dovuta allespansione del materiale plastico durante la polimerizzazione. ! !!!!!

!!!!!!Vantaggi (rispetto alliniezione di espansi strutturali) !

Elevata finitura superficiale Bassa viscosit dei reagenti che permette di lavorare a pressioni molto basse ( < 0,4 Mpa) Stampi economici (anche siliconici o epossidici per quantit limitate) Propriet del materiale PUR :

- maggior resistenza chimica, termica e meccanica - colorazione senza verniciatura - disponibilit di una variet di formulazioni (rigide, flessibili) - possibilit di rinforzo con aggiunta di fibre (RRIM) !

Svantaggi ! Tempo ciclo Alto costo delle materie prime !

Applicazioni ! Componenti di grandi dimensioni e forme complicate !!!!!!!!

Varianti dello stampaggio a iniezione Iniezione reattiva (Reaction Injection Molding RIM):

Dispositivo con camera di miscelazionee unit dosatrice

serbatoireagenti

scambiatoridi calore

camera dimiscelazionee unit dosatrice

stampiTempo ciclo:1 5 min

Principio: Un materiale plastico ottenuto da due reagenti liquidi (p.es.: PUR da

isocianato e poliolo) I reagenti sono riscaldati, mescolati e iniettati nello stampo, dove avviene la

reazione di polimerizzazione


Movimentazionedellunit dosatrice

Stampi


Vantaggi (rispetto alla iniezione di espansi strutturali): Elevata finitura superficiale (lespansione del materiale riproduce ogni

dettaglio della superficie dello stampo) Bassa viscosit dei reagenti Pressioni inferiori (< 0,4 MPa) Stampi economici (anche siliconici o epossidici per quantit limitate) Propriet del materiale (PUR):

Maggiore resistenza meccanica, chimica e termica Disponibilit in una variet di formulazioni (rigide, flessibili) Possibilit di colorazione senza verniciatura Possibilit di rinforzo con fibre (Reinforced RIM RRIM)

1 2

4 8

densit 40 60%

Materiali reattivi: termoindurenti: PUR (EP, UP) termoplastici: PA

Stampaggio a compressione e a trasferimento Principio:

Una quantit predosata di resina termoindurente compressa in uno stampo riscaldato mediante una pressa verticale

appoggio

piano didivisionestampato

stampatiespulsori

punzone

matrice

materiale

Stampaggioa compressione

punzone

matrice sup.

materiale

matrice inf.Stampaggioa trasferimento

Varianti dello stampaggio a iniezioneMacchina per iniezione e movimentazione stampo

Varianti dello stampaggio a iniezione Applicazioni tipiche:

componenti di grandi dimensioni e forma complicata







STAMPAGGIO A COMPRESSIONE E A TRASFERIMENTO (COMPRESSION MOLDING) !Per questo processo possono venire utilizzate solo plastiche termoindurenti o elastomeri reticolati. Il prepolimero (che viene fornito in compound (polimero non ancora reticolato + cariche + fibre)) viene dosato in un certo volume, inserito in uno stampo riscaldato e pressato mediante una pressa verticale. Il compound pu avere forma granulare pastosa. preforma massiva (cilindrotti) o perfora laminata. Il tempo ciclo dura allincirca il 30% in pi rispetto allo stampaggio a iniezione. Per forme pi complesse si utilizza lo stampaggio a trasferimento dove il materiale viene spinto da uno spuntone allinterno della matrice.

Caratteristiche degli stampati ! Geometria:

- ampia gamma di dimensioni - spessori da 1,5 a 50 mm - forma moderatamente complessa (limitazioni su aperture e sottosquadri - possibilit di inserti

Ampia scelta di materiali termoindurenti e rinforzati Buona precisione Buona finitura superficiale, anche se necessitano di una successiva lavorazione di rimozione

delle bave Volumi di produzione tali e quali a quelli dello stampaggio a iniezione !!

Applicazioni ! Gli stampati a compressione da SMC (vetroresina = UP + fibra di vetro) conviene usarli con

volumi bassi, meno di 100.000 pezzi


Vantaggi (rispetto alla iniezione di espansi strutturali): Elevata finitura superficiale (lespansione del materiale riproduce ogni

dettaglio della superficie dello stampo) Bassa viscosit dei reagenti Pressioni inferiori (< 0,4 MPa) Stampi economici (anche siliconici o epossidici per quantit limitate) Propriet del materiale (PUR):

Maggiore resistenza meccanica, chimica e termica Disponibilit in una variet di formulazioni (rigide, flessibili) Possibilit di colorazione senza verniciatura Possibilit di rinforzo con fibre (Reinforced RIM RRIM)

1 2

4 8

densit 40 60%

Materiali reattivi: termoindurenti: PUR (EP, UP) termoplastici: PA

Stampaggio a compressione e a trasferimento Principio:

Una quantit predosata di resina termoindurente compressa in uno stampo riscaldato mediante una pressa verticale

appoggio

piano didivisionestampato

stampatiespulsori

punzone

matrice

materiale

Stampaggioa compressione

punzone

matrice sup.

materiale

matrice inf.Stampaggioa trasferimento

Stampaggio a compressione e a trasferimento

Geometria: Ampia gamma di dimensioni Spessori: 1,5 50 mm (influenzano il tempo ciclo) Forma moderatamente complessa (limitazioni su aperture e sottosquadri) Possibilit di inserti

Ampia scelta di materiali termoindurenti e rinforzati Buona precisione (dosatura poco precisa ma distorsioni ridotte) Buona finitura superficiale (ma necessit di rimozione bave) Volumi di produzione:

In generale: come per stampaggio a iniezione In casi particolari: quantit limitate (stampaggio a compressione)

Caratteristiche degli stampati:

Stampaggio a compressione e a trasferimento Applicazioni:

Stampati a compressione e a trasferimento da BMC o materiale sfuso


Geometria: Ampia gamma di dimensioni Spessori: 1,5 50 mm (influenzano il tempo ciclo) Forma moderatamente complessa (limitazioni su aperture e sottosquadri) Possibilit di inserti

Ampia scelta di materiali termoindurenti e rinforzati Buona precisione (dosatura poco precisa ma distorsioni ridotte) Buona finitura superficiale (ma necessit di rimozione bave) Volumi di produzione:

In generale: come per stampaggio a iniezione In casi particolari: quantit limitate (stampaggio a compressione)

Caratteristiche degli stampati:

Stampaggio a compressione e a trasferimento Applicazioni:

Stampati a compressione e a trasferimento da BMC o materiale sfuso


Stampati a compressione da SMC (vetroresina = UP + fibra vetro)


Stampo per compressionedi lavabo in SMC di poliestere rinforzato


Stampati a compressione da SMC (vetroresina = UP + fibra vetro)


Stampo per compressionedi lavabo in SMC di poliestere rinforzato

lavorazioni plastiche

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