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Che si tratti dell'industria automobilistica o di quella medica, i produttori hanno bisogno di diversi pezzi in plastica per completare le loro produzioni. Senza dubbio, lo stampaggio a iniezione è uno dei processi eccellenti per soddisfare le richieste di parti in plastica.
However, the technique is not as simple because of a series of complex steps that must be followed to attain the target product. This article covers the detailed working of the stampaggio a iniezione process step by step, along with the machinery and equipment used.
Che cos'è lo stampaggio a iniezione?
La tecnica di produzione a iniezione è un processo che si occupa di produrre pezzi stampati iniettando materiale plastico fuso riscaldato in uno stampo ad alta pressione e temperatura controllata. Una volta che la plastica fusa si raffredda, si solidifica e diventa un prodotto finito. Di solito, l'intero processo avviene in macchine specializzate per lo stampaggio a iniezione. Le dimensioni di queste macchine variano in base alle tonnellate di forza di serraggio necessarie per mantenere gli stampi.
È facile trovare applicazioni di stampaggio a iniezione nei settori automobilistico, elettronico, dell'imballaggio, medico e delle costruzioni.
Quali sono i tipi fondamentali di stampaggio a iniezione?
Esistono due tipi significativi di stampaggio a iniezione:
- Stampo a iniezione a canale caldo
- Stampo a iniezione a canale freddo
Stampo a iniezione a canale caldo
Lo stampo a iniezione a canale caldo è il tipo di stampaggio a iniezione che richiede una temperatura superiore al punto di fusione della plastica per riscaldare lo stampo. Il principale vantaggio di questo sistema a canale caldo è che la plastica presente nei canali non si solidifica mai. Inoltre, ci sono meno possibilità di spreco di materiale durante il processo e offre prodotti di stampaggio a iniezione di forma più complessa rispetto al sistema a canale freddo.
Tuttavia, lo stampaggio a iniezione a canale caldo è costoso da installare e richiede elevati costi di manutenzione.
Stampo ad iniezione a canale freddo
In uno stampo a iniezione a canale freddo, la temperatura viene utilizzata per raffreddare il canale. Al termine di un ciclo di produzione, la plastica e il canale vengono espulsi dallo stampo. Rispetto al sistema a canale caldo, questo tipo di stampo consuma molti scarti dopo ogni ciclo. Lo stampo a iniezione a canale freddo si divide ulteriormente in due tipi:
- Canale freddo a due piastre
- Canale freddo a tre piastre
Quali sono le attrezzature e gli strumenti coinvolti nello stampaggio a iniezione?
Le macchine per lo stampaggio a iniezione utilizzano vari componenti, tra cui una fonte di alimentazione, un'unità di iniezione, un'unità di bloccaggio e un gruppo stampo, per eseguire le diverse fasi del processo. Parliamo in dettaglio di alcune attrezzature e strumenti per lo stampaggio a iniezione.
1. Unità di iniezione
L'unità di iniezione è l'apparecchiatura che non solo svolge il ruolo di iniettare il materiale in uno stampatore a iniezione, ma anche di riscaldare il materiale allo stato fuso. I componenti dell'unità di iniezione sono i seguenti:
-
Tramoggia
Il serbatoio è un grande scomparto nella parte superiore dell'unità di iniezione che contiene i pellet di plastica grezzi. Il fondo aperto del serbatoio conduce il materiale nella sezione successiva.
-
Barile
Segue il barile, che offre anche lo stampaggio a iniezione di plastica. Di solito, un iniettore a pistone o una vite alternata sono responsabili del riscaldamento e dei meccanismi di iniezione. L'ugello presente all'estremità del cilindro introduce la plastica fusa nello stampo.
2. Unità di serraggio
L'unità di bloccaggio fornisce la forza di serraggio alle due metà dello stampo per la chiusura. Durante l'impostazione della macchina per lo stampaggio a iniezione, ciascuna metà dello stampo viene fissata al piano (una grande piastra). La metà anteriore dello stampo è chiamata cavità dello stampo, mentre quella posteriore è nota come nucleo dello stampo. In genere, la cavità dello stampo è fissata a una piastra fissa allineata con l'ugello, mentre l'anima dello stampo è fissata a una piastra mobile lungo le barre di livello.
Durante il funzionamento, il motore di bloccaggio attiva le barre di bloccaggio; di conseguenza, il piano mobile si sposta verso il piano fisso. A questo punto, la forza fornita a questi stampi è sufficiente a tenerli vicini. Tuttavia, nella metà posteriore dello stampo si trova anche il sistema di espulsione della pressa a iniezione.
Parliamo ora degli strumenti utilizzati nel processo di stampaggio a iniezione.
3. Base dello stampo
La base dello stampo è lo strumento che contiene la cavità e l'anima dello stampo. Nella metà anteriore della base dello stampo perfetto si trovano una piastra di supporto, una boccola del canale di colata e un anello di posizionamento. Allo stesso tempo, l'altra metà contiene il sistema di espulsione e una piastra di supporto.
4. Canali dello stampo
Poiché la plastica è allo stato liquido, deve scorrere nella macchina. Per questo motivo, durante la progettazione dello stampo, vengono realizzati diversi canali per il suo passaggio. Il primo ingresso della plastica fusa nello stampo avviene attraverso il canale di colata. Successivamente, i canali supplementari portano la plastica fusa dal canale di colata a diverse cavità. Alla fine di ogni canale è presente una porta.
Inoltre, in queste macchine sono presenti anche canali di raffreddamento. Il loro scopo è quello di trasportare l'acqua attraverso le pareti dello stampo per raffreddare la plastica fusa.
5. Progettazione dello stampo
Oltre alle strutture sopra menzionate, esistono molti altri modelli di stampi. Ad esempio, devono possedere caratteristiche complesse come sottosquadri o filettature. I sottosquadri possono essere sia esterni che interni. Tuttavia, per modellare le filettature nel componente, è necessario disporre anche di un dispositivo di svitamento.
Come funziona il processo di stampaggio a iniezione?
La procedura di stampaggio a iniezione non è così semplice come sembra. Comporta molte fasi e parametri che devono essere gestiti con attenzione per ottenere risultati positivi. Di seguito sono elencate le fasi principali del processo di stampaggio a iniezione.
1. Scegliere il termoplastico e lo stampo giusti
I materiali termoplastici e gli stampi sono gli elementi critici per la creazione dei prodotti finali, pertanto la loro scelta deve essere piuttosto consapevole. Per fare la scelta giusta, è essenziale considerare l'interazione reciproca tra termoplastico e stampo. A volte la plastica scelta per lo stampaggio a iniezione non è adatta a specifici progetti di stampi.
In genere, lo stampo a iniezione è costituito da una cavità e da un'anima. La cavità è fissa e viene iniettata la plastica, mentre l'anima mobile viene regolata nella cavità per dare la forma finale al prodotto. Il primo passo consiste nel creare un prototipo di stampo, in modo da poterlo testare con il termoplastico selezionato nella macchina. In questo modo si potranno conoscere le proprietà, le resistenze alla temperatura e alla pressione del termoplastico che si sta utilizzando. In questo modo, potrete scegliere quello più adatto al vostro stampo e al vostro progetto.
Nel processo di stampaggio a iniezione vengono comunemente utilizzati i seguenti materiali termoplastici:
- Nylon (PA)
- Acrilonitrile-Butadiene-Stirene (ABS)
- Policarbonato (PC)
- Stampaggio di polipropilene (PP)
- Poliammidi alifatiche (PPA)
- Poliossimetilene (POM)
- Polimetilmetacrilato (PMMA)
- Polibutilene tereftalato (PBT)
- Politetrafluoroetilene (PTFE)
- Etilene tetrafluoroetilene (ETFE)
- Perfluoroalcossi (PFA)
- Cloruro di polivinile (PVC)
2. Fusione del termoplastico
Dopo aver scelto il termoplastico, questo viene trasformato in uno stato fuso. I pellet grezzi di termoplastico vengono inseriti nella tramoggia della macchina. Quando la vite gira, i pellet si spostano lentamente nella botte. In questo modo, il calore della botte scioglie il termoplastico e lo trasforma in forma fusa.
3. Morsetto
Prima di passare alla fase di iniezione, è necessario chiudere le due metà dello stampo collegato alla pressa a iniezione utilizzando l'unità di bloccaggio. La pressione idraulica dell'unità di bloccaggio fornisce una forza sufficiente a mantenere chiuse le metà dello stampo mentre vi si inietta il materiale. Più grande è la macchina, maggiore sarà la forza di serraggio.
4. Iniettare il materiale termoplastico nello stampo
Una volta serrati gli stampi, è possibile avviare la fase di iniezione. La plastica fusa dal cilindro raggiunge l'estremità; di conseguenza, il cancello si chiude e la vite si sposta indietro. Non appena l'iniezione e la pressione del morsetto raggiungono un certo punto, il cancello si apre, facendo avanzare la vite e iniettando la plastica liquida nello stampo. Gli operatori devono assicurarsi che la temperatura rimanga costante durante questa fase.
5. Raffreddamento
Dopo aver iniettato tutta la plastica fusa nello stampo, la pressione viene mantenuta per un periodo stimato. Questo periodo può essere definito tempo di mantenimento, che varia a seconda del tipo di termoplastico e delle caratteristiche del componente. Lo scopo principale è quello di confermare l'imballaggio plastico dell'utensile e la sua migliore formazione.
Al termine della fase di mantenimento, la pressione viene rilasciata e inizia il tempo di raffreddamento. La plastica calda viene lasciata raffreddare nello stampo per alcuni secondi o alcuni minuti per farla solidificare.
6. Espulsione e finitura
La fase successiva al raffreddamento è l'espulsione del prodotto dall'utensile. Le piastre della macchina espellono i pezzi in un contenitore o, nella parte inferiore della macchina, su un nastro trasportatore. La fase finale consiste nel dare una finitura eccellente al prodotto, rimuovendo la plastica in eccesso. È possibile utilizzare varie tecniche di stampaggio di finitura per migliorare l'aspetto del pezzo finale, tra cui la lucidatura e la tintura. Infine, il pezzo è pronto per essere utilizzato dal cliente.
Inoltre, il materiale di scarto di questo processo può essere reiniettato nel ciclo successivo, con conseguente risparmio sui costi dei materiali.
Conclusione
Finally, you are here with enough information about the injection molding process. You can produce pretty complex mold designs using this technique. However, you must go for an experienced and reliable service provider like JIAHUI PERSONALIZZATO who can easily overcome any technical hurdles throughout the process.
