Lo stampaggio a iniezione è il processo di produzione più comunemente usato per la fabbricazione di parti in plastica. Un’ampia varietà di prodotti è realizzata mediante la stampa ad iniezione, che varia notevolmente per dimensioni, complessità e applicazione.
Il processo richiede l’uso di una macchina per lo stampaggio, materiale plastico grezzo e uno stampo. La plastica viene fusa in una pressa e quindi iniettata nello stampo, dove si raffredda e si solidifica.
Lo stampaggio a iniezione viene utilizzato per produrre parti in plastica a parete sottile che trovano impiego in un’ampia varietà di settori. Una delle più comuni è l’alloggiamento in plastica. L’alloggiamento di plastica è un involucro con pareti sottili, che spesso richiede molte nervature e sporgenze al suo interno.
Questi alloggiamenti sono utilizzati nella produzione di elettrodomestici, elettronica di consumo, utensili elettrici e cruscotti automobilistici.
Lo stampaggio ad iniezione trova largo impiego anche nella produzione di oggetti di uso quotidiano come spazzolini da denti o piccoli giocattoli. Molti dispositivi medici, tra cui valvole e siringhe, sono prodotti attraverso questo tipo di lavorazione.
Diamo un’occhiata ai passaggi chiave che gli ingegneri di strumenti e processi adottano per garantire una producibilità coerente e ripetibile di pezzi stampati perfetti.
- Progettazione del prodotto
Il design è uno degli aspetti più importanti del processo di produzione perché rappresenta la prima opportunità per prevenire costosi errori in seguito. Partendo dagli obiettivi si arriva alla progettazione.La progettazione parte dalla funzione che un oggetto deve avere, l’estetica, la producibilità, l’assemblaggio, ecc.)
- Progettazione stampi
Dopo che un progetto è stato testato e ritenuto valido per la produzione, viene prodotta la matrice che deve essere resa idonea per la produzione di stampi ad iniezione.
Gli stampi sono comunemente realizzati con questi tipi di metalli:
Acciaio temprato: in genere il materiale più costoso da utilizzare per uno stampo e generalmente il più duraturo (che può ridurre il prezzo per unità).
Acciaio pre-indurito: non dura tutti i cicli dell’acciaio temprato ed è meno costoso da creare.
Alluminio: più comunemente usato per prototipi a cavità singola quando è necessario un numero relativamente basso di parti.
Una volta testate e approvate le parti stampate, viene prodotto uno strumento di produzione di acciaio a più cavità. È possibile ottenere molte migliaia di parti da uno strumento in alluminio, ma in genere viene utilizzato per quantità inferiori.
Lega di berillio-rame: utilizzata tipicamente in aree dello stampo che richiedono una rapida rimozione del calore o in cui il calore di taglio è concentrato.
Proprio come con la progettazione del prodotto, anche lo stampo deve essere ben fatto per prevenire difetti durante il processo di stampaggio ad iniezione.
- Il processo di fabbricazione
Quando un prodotto è stato correttamente progettato, approvato e pressofuso, è il momento di iniziare la produzione reale!
Ecco le basi del processo di stampaggio ad iniezione.
Il termostato o materiale termoplastico in forma granulare viene alimentato attraverso una tramoggia in una botte di riscaldamento.
La plastica viene riscaldata a una temperatura predeterminata e guidata da una grande vite nello stampo.
Una volta riempito lo stampo, la vite rimarrà in posizione per applicare la pressione appropriata per la durata di un tempo di raffreddamento predeterminato.
Al raggiungimento di questo punto, la vite viene estratta, lo stampo aperto e la parte espulsa. I cancelli si spaccheranno automaticamente o verranno rimossi manualmente.
Questo ciclo si ripeterà più volte e può essere utilizzato per creare centinaia di migliaia di parti in un tempo ridotto.
I test di qualità e le regolazioni continuano fino a quando tutti i parametri di processo soddisfano i loro intervalli di prestazioni.
Una volta verificato, lo strumento è pronto per l’uso e il processo è considerato ottimizzato.