Stampaggio materiali termoplastici
con presse ad iniezione

Dai polimeri ai tecnopolimeri rinforzati, dagli inserti metallici ai materiali atossici per alimenti, l’uso di presse termoplastiche ad iniezione oggi offre davvero tante possibilità. Per questo lo stampaggio ad iniezione è la tecnologia di trasformazione delle plastica più utilizzata.

Come scegliere allora la soluzione più adatta al tuo prodotto?

Per orientarti, può essere utile conoscere alcuni aspetti dello stampaggio di materiali termoplastici:

Caratteristiche dei principali polimeri termoplastici utilizzati per lo stampaggio

Quando si tratta di sviluppare un prodotto in polimeri termoplastici, scegliere il materiale adatto non è semplice. Risulta per questo fondamentale conoscere i polimeri in uso e le loro proprietà meccaniche, chimiche e termiche.

Tra le principali caratteristiche dei polimeri termoplastici è bene prendere in considerazione:

• Stabilità dimensionale
• Aspetto estetico
• Durabilità e resistenza ai raggi UV
• Resistenza alle alte e basse temperature e agli agenti chimici

Come tutte le materie plastiche, anche i termoplastici subiscono un passaggio di stato alle variazioni di temperatura. I termoplastici si distinguono inoltre per struttura molecolare amorfa o cristallina, temperatura di stampaggio, temperatura dello stampo e percentuale di ritiro. Sono tutte caratteristiche importanti per il processo di stampaggio.

Per una panoramica sui principali parametri per lo stampaggio dei termoplastici, consulta questa tabella dettagliata.

Una volta raggiunto il punto di fusione i termoplastici si trasformano in un fluido visco-elastico malleabile, che, iniettato in uno stampo e sottoposto a pressione, restituisce un manufatto resistente, uniforme e versatile. A differenza dei termoindurenti, questo mutamento di stato è reversibile, ossia il processo di plastificazione può essere ripetuto. Ciò spiega in parte la diffusione dello stampaggio ad iniezione di materiali termoplastici.

Quali sono allora i polimeri termoplastici più utilizzati per lo stampaggio con presse ad iniezione?

Anche in Setvis, i materiali utilizzati per lo stampaggio sono sia quelli di più comune utilizzo come PS, ABS, PC, PA, POM, PMMA, PC-ABS, PP, PE, che tecnopolimeri come PPS, PPA, PEEK, anche rinforzati con fibre di vetro, sfere di vetro, carbonio, kevlar, cariche minerali o miste. Tra i materiali normalmente stampati Setvis tratta anche polimeri autoestinguenti, antistatici, resistenti ai raggi UV, atossici certificati per contatto con alimenti.

Per scegliere il materiale adatto a sviluppare il tuo prodotto, può essere utile conoscere le caratteristiche di questi polimeri e l’uso più frequente che ne viene fatto:

• PS – Polistirene: utilizzato per gli isolamenti termici
• ABS – Acrilonitrile Poli – Butadience Stirene: derivato del petrolio, ha finitura lucida ideale per carter estetici
• PC – Policarbonato: dall’elevata tenacità, è ideale per lenti ottiche e fotografiche, isolanti per componenti elettronici
• PA – Poliammide: buon grado di resistenza all’usura, autoestinguente, ideale per pezzi tecnici
• POM – Polipropilene: resistente a calore ed agenti chimici, presenta un buon grado di isolamento elettrico. ideale per elastici
• PMMA – Polimetilmetacrilato: comunemente detto plexiglas, per la sua trasparenza è una valida alternativa al vetro
• PC-ABS – Policarbonato/Acrilonitrile-butadiene-stirene: miscela di PC e ABS con caratteristiche di rigidità, resistenza a urti e a basse/alte temperature, è usata nell’automotive e nell’elettronica
• PP – Polipropilene: elastico e brillante, ideale per applicazioni meccaniche
• PE – Polietilene: ottime proprietà isolanti e chimiche, versatile e adatto a molteplici applicazioni, da isolanti e contenitori alimentari
• PPS – Polifenilensulfide: tecnopolimero ad alte prestazioni, con elevate proprietà meccaniche, resistenza termica e chimica. Valida alternativa ai metalli
• PPA – Poliftalamide: tecnopolimero a elevata stabilità dimensionale, buona resistenza chimica e termica, ottimo aspetto estetico
• PEEK – Polietere etere chetone: tecnopolimero versatile con eccellenti proprietà chimiche e meccaniche, usato come biomateriale anche per protesi ortopediche

Come funziona lo stampaggio ad iniezione di polimeri

Lo stampaggio ad iniezione è tra le principali tecnologie di trasformazione in uso per le materie plastiche. L’impiego di presse ad iniezione è il più indicato se si sceglie di realizzare un prodotto con un polimero termoplastico.

Come funziona questa tipologia di stampaggio plastica?

Il ciclo di stampaggio ad iniezione si svolge in 6 fasi principali:

• Caricamento polimeri termoplastici
• Chiusura stampo
• Iniezione
• Mantenimento in pressione
• Raffreddamento
• Estrazione

All’interno della pressa termoplastica, il gruppo di iniezione porta a fusione i polimeri caricati e li mantiene in pressione all’interno dello stampo, tenuto fermo dal gruppo di chiusura.

Lo schema di principio dell’unità di iniezione riassume bene le operazioni di stampaggio:

In Setvis, il reparto di stampaggio vanta una gamma di presse ad iniezione da 35 a 550 ton corredate di deumidificatore per la deumidificazione dei materiali, robot per la gestione in automatico del pezzo stampato fuori pressa e da termoregolatori per garantire la costanza del ciclo di stampaggio. Setvis è in grado di stampare pezzi in materiali termoplastici fino a circa 2,6 Kg di peso a PS=1, anche con inserti metallici in acciaio, ottone, bronzo o alluminio, prodotti anche dal proprio reparto di torneria.

Esempi di stampaggio con termoplastici

Dai materiali caricati con fibre dotati di notevoli resistenze meccaniche ai prodotti con esigenze morfologiche particolari, le applicazioni possibili nello stampaggio di polimeri termoplastici sono innumerevoli. Ecco perché una galleria di esempi di articoli plastici realizzati in Setvis può aiutarti a comprendere meglio ciò che puoi ottenere dalla trasformazione dei polimeri plastici.

Uso termoplastici per impianti e macchinari

Nel settore degli impianti e macchinari, le applicazioni dei termoplastici variano da piccoli componenti e ruote dentate a pinze, scocche e bobine. Indipendentemente dalla loro funzione, i pezzi stampati ad iniezione garantiscono ottime prestazioni e affidabilità.

Particolare con alta resistenza meccanica

Particolare con alta resistenza meccanica agli urti, con tolleranze centesimali, ottenute dal team Setvis in seguito alla fase di stampaggio con operazioni di ripresa.

Scocche per valvole a pressione

Semigusci per valvole a pressione, stampati in tecnopolimero caricato con fibra di vetro, con spessori fino a circa 30mm

Uso termoplastici per il settore nautico

Quando si tratta di stampare pezzi in polimeri termoplastici per piccole e grandi navi, è importante scegliere polimeri con proprietà meccaniche e chimiche notevoli, oltre che una particolare resistenza ai raggi UV. In Setvis dedichiamo molta attenzione al design del pezzo stampato per soddisfare gli standard estetici del settore nautico.

Particolare per accogliere cime ad alta resistenza meccanica

Particolari stampati con tecnopolimero stabilizzato ai raggi UV e resistente alle nebbie saline contenente cariche di vetro miste per ottenere un alto livello estetico della superficie garantendo la resistenza meccanica del pezzi.

Pezzi per verricelli stabilizzati ai raggi UV

Particolari stampati con tecnopolimero stabilizzato ai raggi UV e resistente alle nebbie saline contenente elastomeri per conferire ai pezzi livelli elevati di elasticità e resistenza agli urti.

Uso termoplastici per il settore del design

Per i progetti di design, sono i dettgli a fare la differenza. Grande spazio alla lavorazione delle superfici e all’ingegnerizzazione del pezzo consentono di ottenere risultati eccellenti nello stampaggio di polimeri plastici per resa estetica e funzionale.

Placca Bagno “Ellisse” in ABS stabilizzato

Placca disegnata ed ingegnerizzata su specifica richiesta del cliente, stampata in ABS stabilizzato ai raggi UV e colorato a campione.

Particolari con superficie goffrata e loghi fotoincisi

Particolari per il settore nautico con superficie goffrata e loghi fotoincisi su superficie lucida, stampati con tecnopolimero stabilizzato ai raggi UV.

Ora che hai compreso le caratteristiche dei polimeri termoplastici, il processo di stampaggio ad iniezione e hai visto qualche esempio concreto, hai tutto l’essenziale per partire con il tuo progetto.