Lo stampaggio a iniezione
La maggior
parte dei manufatti in materiale termoplastico è ottenuta mediante il processo
di stampaggio ad iniezione, tuttavia anche molti materiali termoindurenti
possono essere formati con questa tecnologia. Consente un’elevata velocità
di produzione, un elevato grado di precisione nella dimensione e
nelle forme, dà la possibilità al pezzo di avere la forma desiderata e
di variare gli spessori; il tutto ad un costo basso.
La
necessità dello stampaggio ad iniezione nasce dal fatto che i polimeri allo
stato plastico hanno una viscosità
troppo elevata per poter riempire efficacemente le cavità dello stampo per
semplice gravità. Essi devono quindi
essere sospinti con forza entro gli
stampi tramite opportuni dispositivi.
In generale
questi sistemi sono costituiti da un pistone
o da una vite dotata di moto
rotatorio e di traslazione assiale.
Il macchinario per lo stampaggio è formato da due
elementi principali: unità di iniezione, unità di comando.
Il
materiale in forma di granulato contenuto nella tramoggia viene portato all'interno della camera di plastificazione
nella quale è alloggiata la vite per essere progressivamente riscaldato tramite settori scaldanti fino a
raggiungere, nella parte terminale, la completa fluidificazione. Lo stampaggio
si divide in tre fasi:
1.
Il movimento di avanzamento del polimero verso le zone
a temperature via via più crescenti è realizzato dalla rotazione della vite. In
prossimità dell’ugello di iniezione il materiale si trova allo stato fluido in
modo da riempire parzialmente la cavità dello stampo
2.
La vite interrompe la propria rotazione e agisce come un
pistone spostandosi assialmente sotto l’azione di un dispositivo oleodinamico
mosso da un motore e da una pompa. Il materiale viene sospinto in pressione all’interno
dello stampo per riempire completamente le cavità. La vite continua a mantenere
in pressione il materiale per un certo periodo in modo da compensare i fenomeni
di ritiro durante la solidificazione del polimero
3.
Durante il raffreddamento il materiale solidifica
anche nei canali e negli attacchi di colata isolando lo stampo dall’unità di
iniezione. A questo punto la vite cessa l’azione premente e ritorna nella posizione
iniziale in modo da consentire l’esecuzione di un nuovo ciclo.
Un fattore
determinante è il controllo della
velocità di iniezione in quanto da questa dipendono alcuni parametri
qualitativi come la densità, la precisione dimensionale, la finitura
superficiale dei pezzi, l’anisotropia delle superfici e l’eventuale presenza di
cricche superficiali.
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