Modulazione dell'iniezione

Lo stampaggio a iniezione è un processo di produzione complesso.Utilizzando una macchina idraulica o elettrica specializzata, il processo fonde, inietta e fissa la plastica nella forma di uno stampo metallico inserito nella macchina.

Lo stampaggio a iniezione di materie plastiche è il processo di produzione di componenti più utilizzato per una serie di motivi, tra cui:

Flessibilità:i produttori possono scegliere il design dello stampo e il tipo di termoplastica da utilizzare per ciascun componente.Ciò significa che il processo di stampaggio a iniezione può produrre una varietà di componenti, comprese parti complesse e altamente dettagliate.

Efficienza:una volta impostato e testato il processo, le macchine per lo stampaggio a iniezione possono produrre migliaia di articoli all'ora.

Consistenza:Se i parametri del processo sono strettamente controllati, il processo di stampaggio a iniezione può produrre rapidamente migliaia di componenti con una qualità costante.

Efficacia dei costi:una volta costruito lo stampo (che è l'elemento più costoso), il costo di produzione per componente è relativamente basso, soprattutto se creato in grandi numeri.

Qualità:indipendentemente dal fatto che i produttori siano alla ricerca di componenti resistenti, resistenti o altamente dettagliati, il processo di stampaggio a iniezione è in grado di produrli ripetutamente di alta qualità.

Questo rapporto costo-efficacia, efficienza e qualità dei componenti sono solo alcuni dei motivi per cui molte industrie scelgono di utilizzare parti stampate a iniezione per i loro prodotti.

Un modo economico per creare un gran numero di parti

Lo stampaggio a iniezione è un modo conveniente per produrre molte parti, il che lo rende ideale per le industrie che hanno bisogno di realizzare molti articoli in un breve lasso di tempo.

Molto preciso

Gli stampi a iniezione sono realizzati con tolleranze molto strette e possono produrre parti con variazioni minime tra loro.Ciò significa che puoi essere sicuro che ogni parte sarà esattamente uguale a quella successiva, il che è importante se cerchi coerenza nei tuoi prodotti o se hai bisogno che il tuo prodotto si adatti perfettamente a un altro pezzo della linea di un altro produttore

La prima fase dello stampaggio a iniezione consiste nella creazione dello stampo stesso.La maggior parte degli stampi sono realizzati in metallo, solitamente alluminio o acciaio, e lavorati con precisione per adattarsi alle caratteristiche del prodotto che devono produrre.

Una volta creato lo stampo dallo stampista, il materiale per il pezzo viene introdotto in un cilindro riscaldato e miscelato utilizzando una vite a forma elicoidale.Le fasce riscaldanti fondono il materiale nel cilindro e il metallo fuso o il materiale plastico fuso vengono quindi immessi nella cavità dello stampo dove si raffredda e si indurisce, adattandosi alla forma dello stampo.Il tempo di raffreddamento può essere ridotto mediante l'uso di linee di raffreddamento che fanno circolare acqua o olio da un termoregolatore esterno.Gli utensili per stampi sono montati su stampi a piastre (o "piastre"), che si aprono una volta che il materiale si è solidificato in modo che i perni di espulsione possano espellere la parte dallo stampo.

I materiali separati possono essere combinati in una parte in un tipo di stampaggio a iniezione chiamato stampo a due fasi.Questa tecnica può essere utilizzata per aggiungere un tocco morbido ai prodotti in plastica, aggiungere colori a una parte o produrre articoli con caratteristiche prestazionali diverse.

Gli stampi possono essere realizzati con cavità singole o multiple.Gli stampi a cavità multiple possono avere parti identiche in ciascuna cavità o possono essere unici per creare parti di geometrie diverse.Gli stampi in alluminio non sono particolarmente adatti alla produzione di volumi elevati o a parti con tolleranze dimensionali ristrette poiché hanno proprietà meccaniche inferiori e possono essere soggetti a usura, deformazione e danni a causa delle forze di iniezione e bloccaggio.Sebbene gli stampi in acciaio siano più durevoli, sono anche più costosi degli stampi in alluminio.

Il processo di stampaggio a iniezione richiede un'attenta progettazione, inclusa la forma e le caratteristiche della parte, i materiali della parte e dello stampo e le proprietà della macchina per lo stampaggio.Di conseguenza, ci sono diverse considerazioni da tenere in considerazione quando si effettua lo stampaggio a iniezione.

Ci sono una serie di considerazioni da tenere a mente prima di intraprendere lo stampaggio a iniezione:

1. Finanziario

Il costo iniziale per la produzione di stampi a iniezione può essere elevato, dato il costo dei macchinari e degli stampi stessi.

2. Quantità di produzione

È importante determinare quante parti si desidera produrre in modo da decidere se lo stampaggio a iniezione è il metodo di produzione più conveniente.

3. Fattori di progettazione

Ridurre al minimo il numero di parti e semplificare la geometria dei tuoi articoli renderà più semplice lo stampaggio a iniezione.Inoltre, la progettazione dello stampo è importante per evitare difetti durante la produzione.

4. Considerazioni sulla produzione

Ridurre al minimo il tempo ciclo aiuterà la produzione, così come l’utilizzo di macchine con stampi a canale caldo e attrezzature ben studiate.Tali piccole modifiche e l'uso di sistemi a canali caldi possono equivalere a risparmi di produzione per le vostre parti.Si otterrà anche un risparmio sui costi riducendo al minimo i requisiti di assemblaggio, soprattutto se si producono molte migliaia o addirittura milioni di parti.

Lo stampaggio a iniezione può essere un processo costoso, ma esistono diversi modi in cui è possibile ridurre i costi dello stampo, tra cui:

Eliminare i sottosquadri

Rimuovi le funzionalità non necessarie

Utilizzare un approccio con cavità centrale

Ridurre le finiture cosmetiche

Progetta parti che si accoppiano automaticamente

Modificare e riutilizzare stampi esistenti

Monitorare l'analisi DFM

Utilizzare uno stampo multi cavità o di tipo familiare

Considera le dimensioni delle parti

Con oltre 85.000 opzioni di materiali plastici commerciali disponibili e 45 famiglie di polimeri, esiste una vasta gamma di plastiche diverse che possono essere utilizzate per lo stampaggio a iniezione.Di questi, i polimeri possono essere sostanzialmente suddivisi in due gruppi;termoindurenti e termoplastici.

I tipi più comuni di plastica utilizzati sono il polietilene ad alta densità (HDPE) e il polietilene a bassa densità (LDPE).Il polietilene offre numerosi vantaggi tra cui elevati livelli di duttilità, buona resistenza alla trazione, forte resistenza agli urti, resistenza all'assorbimento di umidità e riciclabilità.

Altre materie plastiche stampate a iniezione comunemente usate includono:

1. Acrilonitrile Butadiene Stirene (ABS)

Questa plastica robusta e resistente agli urti è ampiamente utilizzata in tutto il settore.Dotato di una buona resistenza agli acidi e alle basi, l'ABS offre anche bassi tassi di ritiro ed elevata stabilità dimensionale.

2. Policarbonato (PC)

Questa plastica robusta e resistente agli urti presenta un basso ritiro e una buona stabilità dimensionale.Il PC, una plastica trasparente disponibile in diversi gradi otticamente trasparenti, può fornire un'elevata finitura estetica e una buona resistenza al calore.

3. Poliammidi alifatiche (PPA)

Esistono molti tipi diversi di PPA (o nylon), ognuno dei quali presenta i suoi vantaggi.In generale, i nylon offrono elevata robustezza e resistenza alla temperatura oltre ad essere chimicamente resistenti, tranne che agli acidi e alle basi forti.Alcuni nylon sono resistenti all'abrasione e offrono buona durezza e rigidità con una buona resistenza agli urti.

4. Poliossimetilene (POM)

Comunemente conosciuta come acetale, questa plastica ha elevata durezza, rigidità, resistenza e tenacità.Presenta inoltre un buon potere lubrificante ed è resistente agli idrocarburi e ai solventi organici.Buona elasticità e scivolosità forniscono anche vantaggi per alcune applicazioni.

5. Polimetilmetacrilato (PMMA)

Il PMMA, noto anche come acrilico, offre buone proprietà ottiche, elevata brillantezza e resistenza ai graffi.Offre inoltre un basso ritiro e un minore affondamento per geometrie con sezioni sottili e sottili.

6. Polipropilene (PP)

Questo materiale in resina poco costoso offre un'elevata resistenza agli urti in alcuni gradi, ma può essere fragile alle basse temperature (nel caso dell'omopolimero di propilene).I copolimeri offrono una maggiore resistenza agli urti mentre il PP è anche resistente all'usura, flessibile e può fornire allungamenti molto elevati, oltre ad essere resistente agli acidi e alle basi.

7. Polibutilene tereftalato (PBT)

Le buone proprietà elettriche rendono il PBT ideale per componenti di potenza e applicazioni automobilistiche.La resistenza varia da moderata ad alta a seconda del riempimento del vetro, con i gradi non riempiti che sono tenaci e flessibili.Il PBT rileva anche carburanti, oli, grassi e molti solventi e inoltre non assorbe i sapori.

8. Polifenilsulfone (PPSU)

Materiale dimensionalmente stabile con elevata tenacità, resistenza alla temperatura e al calore, il PPSU è anche resistente alla sterilizzazione con radiazioni, agli alcali e agli acidi deboli.

9. Polietere etere chetone (PEEK)

Questa resina ad alte temperature e ad alte prestazioni offre resistenza al calore e proprietà ritardanti di fiamma, eccellente resistenza e stabilità dimensionale, nonché buona resistenza chimica.

10. Polieterimmide (PEI)

Il PEI (o Ultem) offre resistenza alle alte temperature e ritardante di fiamma, oltre a eccellente robustezza, stabilità dimensionale e resistenza chimica.

Lo stampaggio a iniezione produce tassi di scarto bassi rispetto ai processi di produzione tradizionali come la lavorazione CNC, che taglia via percentuali sostanziali di un blocco o foglio di plastica originale.Ciò tuttavia può essere negativo rispetto ai processi di produzione additiva come la stampa 3D che hanno tassi di scarto ancora più bassi.

I rifiuti di plastica derivanti dalla produzione di stampaggio a iniezione provengono generalmente da quattro aree:

Il canale di colata

I corridori

Le posizioni dei cancelli

Qualsiasi materiale in eccesso che fuoriesce dalla cavità della parte stessa (una condizione chiamata "flash")

Il materiale termoindurente, come una resina epossidica che polimerizza una volta esposta all'aria, è un materiale che polimerizza e brucerebbe dopo la polimerizzazione se si tentasse di scioglierlo.Il materiale termoplastico, invece, è un materiale plastico che può essere fuso, raffreddato e solidificato, per poi essere nuovamente fuso senza bruciare.

I materiali termoplastici possono essere riciclati e riutilizzati.A volte questo accade proprio in fabbrica.Macinano le materozze/canaloni ed eventuali pezzi di scarto.Quindi aggiungono nuovamente quel materiale alla materia prima che entra nella pressa per stampaggio a iniezione.Questo materiale viene definito "rimacinato".

In genere, i reparti di controllo qualità limitano la quantità di rimacinato che può essere reimmessa nella pressa.(Alcune proprietà prestazionali della plastica possono peggiorare se viene stampata più e più volte).

Oppure, se ne hanno in abbondanza, una fabbrica può vendere questo macinato a qualche altra fabbrica che può usarlo.In genere il materiale rimacinato viene utilizzato per parti di bassa qualità che non necessitano di proprietà ad alte prestazioni.