Varianti dello Stampaggio a Iniezione Flashcards
Descrivi il processo di sovrastampaggio.
- 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.
Descrivi la pressa di sovrastampaggio.
La pressa ha 2-3 cilindri di plastificazione per i diversi materiali con ugelli di iniezione collegati allo stampo in punti diversi.
Descrivi lo stampo di sovrastampaggio.
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.
Qual è il tipo più diffuso di stampo per sovrastampaggio?
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.
Descrive il ciclo di sovrastampaggio.
→ 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
Qual è un applicazione tipica del sovrastampaggio?
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).
Quali sono alcune applicazioni di sovrastampaggio?
→ Applicazione di finestre
→ Spie trasparenti a una scocca
→ Spazzolino da denti
Qual è un problema nella progettazione di componenti sovrastampati?
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)
Quali sono alcuni vantaggi di sovrastampaggio?
→ Tempo ciclo ridotto
→ Basso costo di processo
→ Evita difetti di posizionamento
→ Permette lo stampaggio di prodotti fatto da diverse materiali o colori
Come possiamo disegnare il sovrastampato?
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.
Racconta un caso speciale di sovrastampaggio.
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.
Il processo di iniezione di espansi strutturali è utile per ottenere…
Componenti di grandi dimensioni e spessore in termoplastico.
Che cos’è un espanso?
È un materiale a struttura cellulare, in modo da ottenere una densità media inferiore al materiale di partenza.
Descrive il processo di iniezione di espansi strutturali.
→ 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.
Come si chiama lo stampato ottenuto con il processo di iniezione di espansi strutturali?
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.
Quali materiali possiamo utilizzare per il processo di iniezione di espansi strutturali?
→ 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
Quali sono i vantaggi dell’iniezione di espansi strutturali?
→ 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
Quali sono gli svantaggi del processo di iniezione di espansi strutturali?
→ 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)
Quali sono le applicazioni di iniezione di espansi strutturali?
→ Componenti strutturali di grande dimensioni (contenitori, carcasse, telai)
→ Componenti con volumi di produzione ridotti (scocche per apparecchiature di vario tipo) (migliaia di pezzi)
Descrive il principio della co-iniezione di gas.
→ 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.
Quali sono le applicazioni di co-iniezione di gas?
→ 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
Che tipi di materiali possiamo utilizzare con il co-iniezione di gas?
→ Possiamo utilizzare termoplastici con buone caratteristiche meccaniche e termiche come PA, PBT
Quali sono i vantaggi di co-iniezione di gas?
→ 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
Quali sono gli svantaggi di co-iniezione di gas?
→ Stampi costosi (esercita alta pressione)
→ Piccoli pezzi e grandi quantità di produzione
Qual è il principio dell’iniezione reattiva?
→ 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.
Qual è il processo dell’iniezione reattiva?
→ 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.
Quali materiali possiamo utilizzare con iniezione reattiva?
→ 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.
Quali sono i vantaggi dell’iniezione reattiva?
→ 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
Quali sono gli svantaggi dell’iniezione reattiva?
→ Alto tempo ciclo (dovuto alla grande spessore)
→ Piccoli volumi di produzione
→ Grandi spessori di parete (4-8 mm)
→ Materiali più costosi
Quali sono le applicazioni tipiche dell’iniezione reattiva?
→ 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)
Descrive il processo dello stampaggio a compressione.
→ 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.
Descrive il processo dello stampaggio a trasferimento.
→ 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).
Quali tipi di materiali possiamo utilizzare per stampaggio a compressione e a trasferimento?
→ 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.
Come sono i stampi dello stampaggio a compressione e a trasferimento?
Spesso sono a impronte multiple per aumentare la produttività grazie al tempo ciclo lungo.
Quali sono le applicazioni tipiche per il stampaggio a compressione e a trasferimento?
→ Maniglie
→ Pomelli
→ Telai sedili
→ Parabole TV
→ Caschi anti infortunio
Quali sono i vantaggi dello stampaggio a compressione?
→ 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
Quali sono i vantaggi dello stampaggio a trasferimento?
→ Tempo ciclo più breve
→ Maggiore complessità geometrica
→ Maggiore precisione (dosaggio, controlli)
→ Migliora finitura superficiale
→ Assenza di bave
Quali sono gli svantaggi dello stampaggio a compressione?
→ Tempo ciclo lungo
→ Presenza di bave (rifinito a mano dopo)
Quali sono gli svantaggi dello stampaggio a trasferimento?
→ Stampi più costosi rispetto alla compressione
Come funziona lo stampaggio a compressione da SMC?
→ 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).
