Varianti dello Stampaggio a Iniezione

Question 1

Descrivi il processo di sovrastampaggio.

Answer 1

• Consiste nella iniezione sequenziale di due o più masse fuse di materiali o colori differenti.
• Si ottiene cosi un substrato e uno o più masse fuse.

Question 2

Descrivi la pressa di sovrastampaggio.

Answer 2

La pressa ha 2-3 cilindri di plastificazione per i diversi materiali con ugelli di iniezione collegati allo stampo in punti diversi.

Question 3

Descrivi lo stampo di sovrastampaggio.

Answer 3

Lo stampo ha 2-3 impronte:
→ Quelli nel semistampo fisso sono in un posizione fissa.
→ Quelli nel semistampo mobile sono movimentate rispetto ai punti di iniezione. Questo permette di spostare l’impronta con il substrato in una posizione diversa.

Question 4

Qual è il tipo più diffuso di stampo per sovrastampaggio?

Answer 4

Quello a piastra rotante.
→ È usato per stampati a due parti.
→ Due maschi sono montati su una piastra disco che ruota rispetto a un asse centrale per riposizionare sul lato opposto.
→ In alcuni casi i maschi sono fissi, ma hanno un’unica piastra di espulsione a disco rotante.

Question 5

Descrive il ciclo di sovrastampaggio.

Answer 5

→ Iniezione dei due materiali (il substrato in un’impronta vuota, il sovrastampato in un’impronta con il substrato)
→ Apertura dello stampo
→ Espulsione dello stampato completo
→Rotazione dei due maschi (per riposizionare il substrato nella posizione di sovrastampato)
→ Chiusura dello stampo

Question 6

Qual è un applicazione tipica del sovrastampaggio?

Answer 6

Consiste nell’applicare un sovrastampaggio flessibile su un substrato rigido.
→ In questo caso non possiamo utilizzare elastomeri reticolati che richiedono uno stampo riscaldato.
→ Possiamo invece usare elastomeri termoplastici (TPE): stirenici (SBS), olefinici (TPO, EVA), poliuretanici (TPU) in ordine crescente di resistenza termica/meccanica e costo. Possiamo anche utilizzare il santoprene (TPV).

Question 7

Quali sono alcune applicazioni di sovrastampaggio?

Answer 7

→ Applicazione di finestre
→ Spie trasparenti a una scocca
→ Spazzolino da denti

Question 8

Qual è un problema nella progettazione di componenti sovrastampati?

Answer 8

Compatibilità tra i materiali. Due facce di materiali diversi possono staccarsi durante l’uso se non sono compatibili tra loro.
→ ABS, PC, TPU (ampia gamma di compatibilità)
→ PP, PS, PPO (compatibili con pochi materiali)

Question 9

Quali sono alcuni vantaggi di sovrastampaggio?

Answer 9

→ Tempo ciclo ridotto
→ Basso costo di processo
→ Evita difetti di posizionamento
→ Permette lo stampaggio di prodotti fatto da diverse materiali o colori

Question 10

Come possiamo disegnare il sovrastampato?

Answer 10

In modo tale che la sua sezione circondi per un’area abbastanza estesa il substrato; il ritiro del sovrastampato genera una pressione di contatto con il substrato, e migliora l’adesione grazie alle forze di attrito.

Question 11

Racconta un caso speciale di sovrastampaggio.

Answer 11

Applicazione al materiale plastico un elemento prodotto separatamente; si tratta di una pelle morbida decorativa.
→ La pelle è inserita nello stampo prima della chiusura, e la plastica iniettata si salda alla pelle.

Question 12

Il processo di iniezione di espansi strutturali è utile per ottenere…

Answer 12

Componenti di grandi dimensioni e spessore in termoplastico.

Question 13

Che cos’è un espanso?

Answer 13

È un materiale a struttura cellulare, in modo da ottenere una densità media inferiore al materiale di partenza.

Question 14

Descrive il processo di iniezione di espansi strutturali.

Answer 14

→ Nel cilindro di plastificazione il materiale fuso è mescolato con azoto (per evitare l’ossidazione del materiale).
→ Questa miscela è trasferita in un accumulatore dove viene dosata in quantità inferiore al volume dell’impronta.
→ Il pistone dentro l’accumulatore spinge la miscela nello stampo, e dentro il materiale si espande per effetto della caduta di pressione del gas, comprimendo la plastica contro le pareti.
→ Lo stampato ottenuto ha un cuore cellulare e una pelle esterna dura.

Question 15

Come si chiama lo stampato ottenuto con il processo di iniezione di espansi strutturali?

Answer 15

Lo stampato si chiama autopellante.
→ Ha una pelle a piena densità, che si forma all’inizio del riempimento.
→ Le bolle di gas restano confinate nelle cuore delle pareti, che hanno spessori tra 4-12 mm.

Question 16

Quali materiali possiamo utilizzare per il processo di iniezione di espansi strutturali?

Answer 16

→ Possiamo utilizzare materiali di costo ridotto:
→ PE, PS, PP
→ Possiamo anche utilizzare materiali con proprietà meccaniche e termiche richieste da applicazioni particolari:
→ PC, PPO, PBT

Question 17

Quali sono i vantaggi dell’iniezione di espansi strutturali?

Answer 17

→ Stampi molto rigidi in rapporto al peso (le sezioni delle pareti hanno molto materiale all’esterno e poco all’interno)
→ Stampati ad alto isolamento termico/acustico e resistenti agli urti
→ Minori distorsioni e risucchi
→ Bassa pressione nello stampo (< 4 MPa):
→ Presse di tonnellaggio ridotto (forza di chiusura)
→ Stampi meno costosi (in alluminio, spessori ridotti)
→ Minori limitazioni sulle dimensioni

Question 18

Quali sono gli svantaggi del processo di iniezione di espansi strutturali?

Answer 18

→ Tempo ciclo lungo (1-2 min) a causa delle pareti spesse
→ Scarsa finitura superficiale a causa della bassa pressione
→ Non è possibile ottenere superfici lucidi (si fa la verniciatura per nascondere i difetti superficiali)

Question 19

Quali sono le applicazioni di iniezione di espansi strutturali?

Answer 19

→ Componenti strutturali di grande dimensioni (contenitori, carcasse, telai)
→ Componenti con volumi di produzione ridotti (scocche per apparecchiature di vario tipo) (migliaia di pezzi)

Question 20

Descrive il principio della co-iniezione di gas.

Answer 20

→ Lo stampo è collegato ad una valvola con una tubazione contenente gas compresso.
→ All’inizio il materiale termoplastico fuso comincia a riempire l’impronta, rafreddando a contatto con le pareti.
→ Prima di concludere l’iniezione, la valvola introduce il gas compresso all’interno della plastica. Questo gas sposta il materiale fluido, creando cavità all’interno.
→ La pressione del gas è mantenuta durante il raffreddamento del gas, per permette alle pareti esterne di solidificare senza collassare all’interno.
→ Lo stampato finale ha una pelle sottile (2-3 mm) e un nucleo cavo.

Question 21

Quali sono le applicazioni di co-iniezione di gas?

Answer 21

→ Componenti tubolari di forma complessa (corpi di rubinetto, tubazioni con diramazioni, manici di ombrello)
→ Irrigidimenti cavi su contenitori
→ Sezioni ad alto profilo per esigenze ergonomiche (maniglie di sportelli per automobili o per elettrodomestici) o strutturali (vassoi o mensole per uso medicale)
→ Alcune sedia monoscocca in PP rinforzato con fibra di vetro

Question 22

Che tipi di materiali possiamo utilizzare con il co-iniezione di gas?

Answer 22

→ Possiamo utilizzare termoplastici con buone caratteristiche meccaniche e termiche come PA, PBT

Question 23

Quali sono i vantaggi di co-iniezione di gas?

Answer 23

→ Possibilità di ottenere spessori sottili (2-3 mm)
→ Il tempo ciclo è più breve rispetto all’iniezione di espansi strutturali
→ Maggiore precisione e migliore finitura superficiale

Question 24

Quali sono gli svantaggi di co-iniezione di gas?

Answer 24

→ Stampi costosi (esercita alta pressione)
→ Piccoli pezzi e grandi quantità di produzione

Question 25

Qual è il principio dell'iniezione reattiva?

Answer 25

→ Un materiale plastico è creato dalla reazione chimica di due sostanze liquide. → Il materiale reattivo più usato è il PUR che si ottiene da isocianato e poliolo.

Question 26

Qual è il processo dell'iniezione reattiva?

Answer 26

→ Due reagenti, conservati in due serbatoi diversi sono riscaldata e pompati in una camera di miscelazione. → Un unità dosatrice nella camera eroga nello stampo una quantità predefinita di questa miscela. → Nello stampo avviene la reazione chimica con formazione di materiale solido che si espande occupando l'intero volume dell'impronta. → Infine lo stampo è aperto per l'estrazione dello stampato.

Question 27

Quali materiali possiamo utilizzare con iniezione reattiva?

Answer 27

→ Termoindurenti reattivi (PUR, EP, UP) → Termoplastici reattivi (PA) → Rinforzo con fibre (RRIM, SRIM) ★ Tutti i materiali possono essere rinforzati con fibra di vetro che vengono mescolati ai reagenti o immesse direttamente nello stampo.

Question 28

Quali sono i vantaggi dell'iniezione reattiva?

Answer 28

→ Elevata finitura superficiale → Stampi economici (dato dalla bassa temperatura e pressione) → Buona resistenza meccanica, chimica, e termica → Lavorati di grandi dimensioni e forme complicate → Bassa temperatura (40-50°C) e pressione (< 0,4 MPa) → Semplicità del dispositivo (basta un carrello con i dispositivi per la gestione dei reagenti, e l'unità dosatrice da posizionare manualmente) → Gli stampi possono essere disposti sul pavimento, aperti e chiusi a mano, e riempiti attraverso un foro

Question 29

Quali sono gli svantaggi dell'iniezione reattiva?

Answer 29

→ Alto tempo ciclo (dovuto alla grande spessore) → Piccoli volumi di produzione → Grandi spessori di parete (4-8 mm) → Materiali più costosi

Question 30

Quali sono le applicazioni tipiche dell'iniezione reattiva?

Answer 30

→ Componenti di grandi dimensioni e forma complicata (paraurti, pannelli, e componenti per interni di auto come portiere, cruscotti, rivestimenti del tetto) → Componenti flessibili (poltrone e divani)

Question 31

Descrive il processo dello stampaggio a compressione.

Answer 31

→ Si svolge su una pressa verticale che alloggia lo stampo con piano di apertura orizzontale. → Il termoindurente parzialmente polimerizzato è dosato in una quantità predefinita e posto nel semistampo inferiore (matrice). → In fase di chiusura il semistampo superiore (punzone) comprime il materiale, costringendolo ad assumere la forma. → Lo stampo è riscaldato permettando al materiale di completare la polimerizzazione e la reticolazione. → Infine si ottiene uno stampato solido che viene estratto dallo stampo e lasciato fuori per raffreddare, e dopo rifinito manualmente per rimuovere la bava.

Question 32

Descrive il processo dello stampaggio a trasferimento.

Answer 32

→ Utilizza una pressa e stampo verticale ma l'impronta è ricavata in due semistampi apribili. → Il punzone verticale agisce in una camera di compressione separata, riscaldata e collegata con l'impronta. → Il materiale predosato è posto nella camera di compressione ed è trasferito nell'impronta con la pressione del punzone. ★ Gli stampi sono più costosi rispetto a quello dello stampaggio a compressione. ★ Il riscaldamento e il mescolamento per attrito durante l'iniezione aumenta la fluidità del materiale, dando la possibilità di ottenere forme più complesse. ★ Anche in questo caso è possibile stampare con inserti metallici incorporati nel componente plastico (come nel stampaggio a iniezione).

Question 33

Quali tipi di materiali possiamo utilizzare per stampaggio a compressione e a trasferimento?

Answer 33

→ Termoindurenti (PF, UP, MF, EP) → Elastomeri reticolati ★ Tutti i materiali vengono preparati attraverso un processo di compounding (polimero, cariche e fibre). ★ Il compound può essere preparata in: sostanza sfusa in polvere o pasta, preforma massiva (BMC), preforma laminata (SMC). ★ Il compound sfuso è utilizzato per produrre componenti medio-piccoli con stampaggio a compressione, e il BMC è utilizzato per produrre componenti medio-piccoli con stampaggio a trasferimento.

Question 34

Come sono i stampi dello stampaggio a compressione e a trasferimento?

Answer 34

Spesso sono a impronte multiple per aumentare la produttività grazie al tempo ciclo lungo.

Question 35

Quali sono le applicazioni tipiche per il stampaggio a compressione e a trasferimento?

Answer 35

→ Maniglie → Pomelli → Telai sedili → Parabole TV → Caschi anti infortunio

Question 36

Quali sono i vantaggi dello stampaggio a compressione?

Answer 36

→ Stampi poco costosi → Minore temperatura (150-200°C) e pressione (10-30 MPa) → Maggior scelta di termoindurenti → Minor limiti su spessori e dimensioni → Minor distorsioni e rischio di intasamento

Question 37

Quali sono i vantaggi dello stampaggio a trasferimento?

Answer 37

→ Tempo ciclo più breve → Maggiore complessità geometrica → Maggiore precisione (dosaggio, controlli) → Migliora finitura superficiale → Assenza di bave

Question 38

Quali sono gli svantaggi dello stampaggio a compressione?

Answer 38

→ Tempo ciclo lungo → Presenza di bave (rifinito a mano dopo)

Question 39

Quali sono gli svantaggi dello stampaggio a trasferimento?

Answer 39

→ Stampi più costosi rispetto alla compressione

Question 40

Come funziona lo stampaggio a compressione da SMC?

Answer 40

→ Sono usati per produrre componenti medio-grandi mediante stampaggio a compressione. → Richiedono presse di alto tonnellaggio. → Il materiale più comune e la vetroresine. → La sua area di applicazione è: porte di cabine, antenne paraboliche, apparecchi di illuminazione, caschi, allestimenti interni di treni o autobus, carrozziere per autovetture (pero questo in volumi relativamente bassi).