Stampaggio di materiali termoindurenti
a compressione e transfer

Vuoi sapere di più sulle tecniche di stampaggio di materiali termoindurenti a compressione e transfer?

Sei nel posto giusto.

In Setvis abbiamo un ricco bagaglio di esperienza nello stampaggio di articoli tecnici in materiali termoindurenti, accumulato in una lunga storia che ha inizio negli anni ’20, periodo nel quale questa era la principale attività della nostra azienda.

Ancora oggi l’uso di presse a compressione è la soluzione adottata in molti nostri progetti di stampaggio plastica.

Come mai?

Per scoprirlo, approfondiamo insieme alcuni aspetti di questa tecnologia:

Caratteristiche e principali tipologie di materiali termoindurenti

I termoindurenti hanno la particolarità di consentire lo stampaggio di articoli di spessore molto elevato e con resistenze meccaniche e termiche notevoli.

Si adattano ad applicazioni elettromeccaniche grazie alla rigidità dielettrica, all’autoestinguenza, alla resistenza all’arco, all’alta resistenza chimica, al modulo elastico a flessione e all’antistaticità.

Il bassissimo ritiro rende i termoindurenti ideali per lo stampaggio di articoli nei quali le tolleranze richieste sono nell’ordine centesimale.

La pressione di stampaggio ed il processo di reticolazione della struttura chimica dei polimeri termoindurenti sono i due fenomeni principali che caratterizzano la trasformazione plastica.

Proprio in conseguenza della struttura reticolare citata, i cambiamenti di stato sono irreversibili nei materiali termoindurenti. Per questo, a differenza dei materiali termoplastici, una volta lavorati i termoindurenti non possono tornare dallo stato solido a quello fluido-elastico.

Anche se ciò rende questi materiali non riciclabili, è proprio questa prerogativa a conferire loro tutte le proprietà elencate.

L’impiego dei materiali termoindurenti è consigliato sia quando sono necessarie le proprietà meccaniche descritte sia nei casi di esigenze di spessori variabili nella sezione del prodotto.

L’assenza di risucchi e alterazioni delle cavità interne, la stabilità dimensionale nel tempo e l’elevata resistenza alle alte temperature (contrariamente ai termoplastici) sono altre eccellenti caratteristiche dei termoindurenti.

Dai compositi alle resine tradizionali e caricate, i principali termoindurenti si distinguono tra queste tipi:

Compositi termoindurenti in massa – BMC (Bulk Moulding Compunds)

Vengono definiti BMC i materiali compound solitamente utilizzati nello stampaggio a compressione e ad iniezione. Consentono il rinforzo con fibre di vetro, di carbonio, minerali, aramidiche, naturali o miste, con cariche massime del 65%. Le loro principali applicazioni sono nella componentistica per l’ambito elettrico (anche degli elettrodomestici) e nei trasporti.

Compositi Termoindurenti in Fogli – SMC (Sheet Moulding Compunds)

I compound SMC sono materiali molto simili ai BMC. La differenza principale consiste nella loro produzione in forma di rotoli o fogli della larghezza di 1 metro circa. Questo permette il rinforzo tramite fibre molto lunghe che consentono bassissimi coefficienti di ritiro (vicino allo 0 %).

Resine Melamminiche – MF

Ottenuti tramite la condensazione fra aldeide e melammina, sono un genere di polimeri impiegato nei casi in cui i manufatti necessitino oltre che di buona resistenza meccanica, anche di un ottimo aspetto estetico.

Resine Fenoliche – PF

Si tratta di un gruppo di polimeri ottenuti dalla condensazione fra fenolo e formaldeide. Le differenze percentili dei due reagenti conducono a una ulteriore suddivisione in novolacche e resoli. Fa parte delle resine fenoliche l’antesignana Bachelite, prima materia plastica di sintesi in assoluto.

Tipologie di stampaggio di termoindurenti

La caratteristica che accomuna i diversi tipi di stampaggio di polimeri termoindurenti è la non reversibilità del processo di plastificazione, poiché l’oggetto ottenuto con presse a compressione non può essere riciclato.

Stampaggio a compressione diretta

Lo stampaggio a compressione diretta con l’ausilio di presse verticali è una tipologia molto impiegata per il costo inferiore degli stampi e per la notevole versatilità che consente.

Come funziona?

Punzone e matrice disposti in posizione aperta alloggiano il materiale sotto forma di polvere, tessuto o pasta. In seguito al riscaldamento dello stampo e alla sua chiusura, la compressione (da qui il nome della tipologia di stampaggio) del punzone agevola lo scorrimento del materiale che, così compresso, acquisisce la forma prevista dallo stampo e intraprende il processo di reticolazione molecolare.

Lo stampo viene aperto successivamente ad un periodo di tempo di cottura ed il prodotto può essere così estratto.

Stampaggio a transfer

Può essere definita come una tecnologia che utilizza sia la tecnica dello stampaggio a compressione che quella ad iniezione. Consente di inserire il materiale nello stampo anche quando questo si trova in posizione chiusa, nei casi peculiari di morfologie complesse di articoli per i quali è sconsigliato il caricamento con lo stampo aperto.

Dopo il caricamento del materiale in una pre-camera, un apposito pistone lo inietta nelle cavità dello stampo che lo conforma e ha inizio così la reticolazione molecolare. Terminata questa fase, lo stampo può essere aperto per consentire l’estrazione del manufatto.

Esempi di stampaggio con termoindurenti

Poiché la tecnica di stampaggo a compressione ha lunga data, le applicazioni sono davvero moltissime. Per noi di Setvis, la lunga esperienza sul campo oggi si traduce in centinaia di articoli progettati e prodotti per i settori delle costruzioni meccaniche, elettrotecnica, pneumatica, oleodinamica, odontotecnica, medicale.

Se vuoi farti un’idea degli oggetti che è possibile realizzare con lo stampaggio a compressione, scorri gli esempi che abbiamo raccolto tra i nostri lavori.

Particolare di un macchinario per impiego a 350.000 Volt

Particolare stampato in resina termoindurente rinforzata a basso ritiro, impiegato a 350.000 Volt.

Particolari in resine termoindurente a basso ritiro e spessori fino a 60 mm

Particolari costampati per macchinario tessile in resina termoresistente rinforzata a basso ritiro, con spessori fino a circa 60 mm., con inserti in ferro tropicalizzato e boccole in ottone riprese a CNC.

Cerchione in termoindurente per aeroplano ultraleggero

Cerchione di 5 pollici stampato in polimero termoindurente con modulo elastico di 20.000 Mpa e fibre di vetro lunghe fino a 50 mm. Il prodotto ha superando tutti i tests ai quali è stato sottoposto, migliorando le performance raggiunte dalla precedente ruota in alluminio utilizzata dal committente.

Particolari di design stampati a transfer

Particolari lucidi ed estetici, stampati a transfer in resina fenolica, resistenti ai detersivi, per articoli casalinghi con filettature a due principi orientati e camme di chiusura ottenuti di stampaggio

Conoscere le caratteristiche dei polimeri termoindurenti, il processo di stampaggio a compressione e le applicazioni possibili è essenziale, non trovi?

Con questa piccola guida, ora hai tutto ciò che serve per muovere i primi passi nella lavorazione delle materie plastiche.