Lo stampo per iniezione inietta il materiale plastico da modellare in una cavità specifica.
Una volta che la cavità dello stampo è stata espulsa, il prodotto prende forma dopo il raffreddamento. Si tratta di uno dei metodi più indicati per la produzione in serie mediante stampaggio a iniezione. Inoltre, è possibile procedere alla produzione in serie subito dopo l’apertura dello stampo.
Esistono molti tipi di prodotti realizzati mediante stampaggio a iniezione, tra cui involucri in plastica, dispositivi elettronici di consumo, componenti automobilistici, elettrodomestici e così via.
Il tempo di stampaggio a iniezione è breve, solitamente solo 3-4 secondi. In altre parole, un prodotto può essere realizzato in 7 secondi: questo è il vantaggio dello stampaggio a iniezione.
Fasi fondamentali dello stampaggio a iniezione
Fase 1. La resina plastica si presenta sotto forma di granuli grezzi. Questi vengono essiccati fino a raggiungere il giusto contenuto di umidità e, se necessario, possono essere miscelati con pigmenti o coloranti masterbatch.
Fase 2. I granuli essiccati vengono versati nella tramoggia della macchina di stampaggio. Una vite alternata all’interno del cilindro della macchina trasporterà questi granuli verso lo stampo.
Fase 3. All’interno del cilindro, i granuli vengono miscelati e riscaldati fino a completa fusione, formando la resina liquida.
Fase 4. Lo stampo riscaldato si chiude automaticamente e la resina, sotto forte pressione, viene iniettata attraverso un canale di iniezione nella cavità dello stampo.
Fase 5. Lo stampo viene raffreddato per far solidificare il pezzo al suo interno.
Fase 6. Lo stampo si apre e il pezzo viene espulso per dare inizio a un nuovo ciclo.
Assemblaggio dell'unità di iniezione
Le presse a iniezione sono costituite da numerosi componenti, quali unità di iniezione, gruppi stampo e unità di chiusura, che consentono di eseguire ciascuna fase del ciclo di lavorazione.
Alloggiamento stampato a iniezione
Gli stampi per lo stampaggio a iniezione utilizzano in genere uno stampo in acciaio o alluminio come utensile su misura. Lo stampo è composto da numerosi elementi, ma può essere suddiviso in due metà. Ciascuna metà è montata all’interno della macchina per lo stampaggio a iniezione. La metà posteriore può essere fatta scorrere in modo che lo stampo possa essere aperto e chiuso lungo la linea di divisione dello stampo. I due componenti principali dello stampo sono l’anima e la cavità. Quando lo stampo è chiuso, lo spazio tra l’anima e la cavità forma una cavità del pezzo che verrà riempita con plastica fusa per formare il pezzo desiderato. Talvolta vengono utilizzati stampi a più cavità, in cui le due metà dello stampo formano diverse cavità identiche.
Materiali per lo stampaggio a iniezione
I materiali utilizzati nello stampaggio a iniezione sono numerosi e comprendono sia materiali termoplastici che termoindurenti. Le materie prime più comuni sono i granuli grezzi, che vengono fusi per ottenere i prodotti finali dopo un trattamento termico. Di seguito è riportata una sintesi di alcuni materiali comuni:
| Materiale | abbreviazione | Proprietà dei materiali | domanda | Prodotti rappresentativi |
| Acrilonitrile-butadiene-stirene | addominali | Robusto, flessibile, basso ritiro dello stampo (tolleranza ristretta), resistenza chimica, idoneità alla placcatura, opacità naturale, costo basso / medio | Auto (console, pannello, rivestimento, bocchetta di ventilazione), scatola, strumento, alloggiamento, inalatore, giocattolo | |
| Acrilico | Polimetilmetacrilato | Rigidità, fragilità, resistenza ai graffi, trasparenza, trasparenza ottica, costo basso/medio | Espositore, pomello, lente, paralume, pannello, specchio, insegna, ripiano, vassoio | |
| Solfuro di polifenilene | PPS | Resistenza meccanica estremamente elevata, resistenza al calore, colore marrone, costo molto elevato | Cuscinetti, coperture, componenti del sistema di alimentazione, guide, interruttori e carenature | |
| Polipropilene | Polipropilene | Leggero, resistente al calore, altamente resistente agli agenti chimici, resistente ai graffi, dall’aspetto ceroso naturale, robusto e rigido, economico. | Auto (paraurti, cofano, finiture), bottiglia, tappo, casse, maniglia, involucro esterno | |
| Polipropilene | PP | Proprietà chimiche, resistenza, elasticità e tenacità, resistenza alla fatica, isolamento, trasmittanza | Lamiera lavorata CNC | |
| Poliammide | Nylon | Elevata resistenza meccanica, resistenza alla fatica, resistenza chimica, basso scorrimento, basso attrito, quasi opaco/bianco, costo medio/alto | Cuscinetti, boccole, ingranaggi, rulli, ruote | |
| POM | POM | Elevata rigidità, basso coefficiente di attrito, durezza, elevata resistenza al calore, buone proprietà elettriche e dielettriche, stabilità, maggiore resistenza allo scorrimento, superficie più lucida rispetto al nylon | Tra le applicazioni figurano componenti ad alte prestazioni quali ingranaggi ed elementi di fissaggio (viti, dadi, rondelle, guarnizioni, ecc.) | |
| Teflon | Teflon | Coefficiente di attrito minimo | Reagenti per sostanze chimiche e contenitori |
Prima di avviare un nuovo progetto di stampaggio a iniezione, è necessario conoscere nei dettagli i costi generali del processo di stampaggio a iniezione. I costi dello stampaggio a iniezione rientrano in questi intervalli, tenendo conto della complessità del progetto, del design e della scelta dei materiali. Tra questi, è necessario concentrarsi sui seguenti aspetti:
Considerazioni sui costi delle iniezioni
Costi dei materiali
Quando si valuta un progetto di stampaggio a iniezione, il primo passo è la scelta dei materiali. Le moderne macchine per lo stampaggio a iniezione hanno utilizzato milioni di materiali diversi; pertanto, le possibilità offerte sono sempre più ampie. Il peso e la natura del materiale rappresentano il fattore determinante. Inoltre, è necessario comprendere la relazione tra volume, densità e altre caratteristiche del materiale all’interno della cavità del contenitore.
Costo dello stampaggio
Il costo dell'apertura dello stampo è generalmente determinato dalla base dello stampo e dalla cavità. Gli stampi a iniezione di plastica si distinguono in base all'unità di lavorazione. Più grande è il pezzo, più grande è la base dello stampo e più grande è la cavità.
Costo di produzione
I costi di produzione in questo caso comprendono i costi relativi al tempo e all'efficienza del lavoro. Inoltre, la forza di chiusura (in tonnellate) controllata dalla pressa a iniezione influirà sul risultato dello stampaggio a iniezione. Più grande è il pezzo, maggiore è la forza di chiusura e più elevati sono i costi di produzione.
In sintesi, i fattori che incidono sul costo dello stampaggio a iniezione includono:
- Costi dei materiali
- Costo di produzione
- Costo di lavorazione
- design
- Complessità del prodotto
- Numero di pezzi
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