Lo stampaggio di materie plastiche ad iniezione (con granuli di plastica in presse)
Lo stampaggio di materie plastiche a iniezione con granuli di plastica in presse è un metodo che ha iniziato a svilupparsi a partire dagli anni ’50 del secolo scorso, quando iniziarono ad essere prodotti i primi macchinari specifici per questo tipo di lavorazione. Al giorno d’oggi esso è un metodo piuttosto diffuso e molto richiesto, soprattutto dalle aziende.
Lo stampaggio ad iniezione è sempre preceduto da due fasi molto importanti, che sono la progettazione dell’oggetto e la realizzazione degli stampi, a partire proprio dal progetto ottenuto mediante l’utilizzo di appositi software, Autocad 3D in particolare.
Degli stampi e della loro importanza parleremo più dettagliatamente nel prossimo paragrafo. Ora è invece opportuno soffermarsi su quello che è nello specifico il processo di stampaggio vero e proprio.
Innanzitutto, per effettuare la stampa dell’oggetto, lo stampo deve essere ben chiuso e al suo interno si inietta ad una pressione abbastanza elevata il materiale plastico precedentemente fuso. Per la lavorazione si utilizza un apposito macchinario, la cosiddetta pressa a iniezione, che serve sia alla fusione del materiale plastico da iniettare negli stampi, sia a quello che è il processo di iniezione.
Si parte dai granuli di plastica, che rappresentano il materiale grezzo da mandare in lavorazione e che sono posizionati all’interno del macchinario, nella cosiddetta tramoggia, che non è altro che un contenitore dal quale poi i granuli vengono trasferiti nello stampo, ma solo dopo essere stati fusi a dovere. La fusione avviene mediante una serie di resistenze elettriche, con le quali i granuli vengono portati a contatto mediante un apposito meccanismo che ne favorisce la rotazione all’interno del macchinario. L’elevata temperatura fa fondere gli stessi e in questo modo il materiale plastificato può essere finalmente iniettato all’interno dello stampo. Perché questo processo vada a buon fine, è necessario che quest’ultimo venga tenuto ben stretto affinché resti chiuso e tutto il materiale inizi a solidificarsi al suo interno. Solo quando il materiale plastico andrà a raffreddarsi si potrà dunque aprire lo stampo e prelevare l’oggetto appena creato. Nella pressa a iniezione, infatti, c’è un vero e proprio meccanismo integrato di chiusura dello stampo che è progettato in modo tale da saper resistere all’alta pressione e sostenere l’intensa forza che si genera quando il materiale plastificato viene iniettato nello stampo.
La costruzione di stampi in acciaio
Gli stampi in acciaio sono uno strumento necessario per poter effettuare una stampa a iniezione precisa e realizzare oggetti che rispondano perfettamente alle richieste del cliente. Perché siano efficienti, gli stampi devono essere realizzati con la dovuta attenzione. Fondamentale è dunque la fase di progettazione degli stessi. Il vantaggio offerto dagli stampi in acciaio è quello di garantire una perfetta rifinitura del prodotto in plastica che si va a stampare. Spesso quando si richiede lo stampaggio di prodotti in plastica mediante il metodo a iniezione, si ha necessità di realizzare un numero consistente di oggetti, che una volta finiti è importante abbiano tutti lo stesso livello qualitativo. Gli stampi in acciaio garantiscono proprio questo. Indipendentemente dalla quantità di oggetti stampati, la qualità resta immutata.
Naturalmente affinché ciò sia possibile, va curata nei minimi dettagli la scelta dell’acciaio con cui realizzare gli stampi stessi, che deve essere di prima qualità affinché l’utilizzo protratto non alteri le caratteristiche della superficie, rendendo lo stampo non più utilizzabile dopo un tot numero di riproduzioni.
Il processo di stampaggio delle materie plastiche a iniezione comporta sempre il rischio di sbavature. Questo è ben noto a coloro che occupano nel settore. Per evitare questo inconveniente o comunque ridurlo al minimo, è dunque fondamentale che gli stampi siano studiati nella loro geometria. Normalmente, per controllare che tutto sia a posto e testare la geometria degli stampi, si procede con una stampa di prova, che consiste nella produzione di pochi pezzi, per capire se lo stampo corrisponde esattamente all’oggetto che si vuole realizzare e se esso presenta delle eventuali imperfezioni da risolvere prima di procedere con la stampa completa.
Cosa si può stampare con il metodo dell’iniezione?
Con la stampa a iniezione delle materie plastiche è possibile stampare diverse tipologie di prodotti in plastica, nonché le relative varianti di questo materiale, come ad esempio il diffusissimo policarbonato. Con questo metodo è possibile realizzare oggetti di qualsiasi forma e dimensione. È sufficiente infatti concordare con i professionisti che si occupano della stampa sia l’aspetto che le caratteristiche che l’oggetto deve avere e sulla base di queste indicazioni vengono realizzati poi gli appositi stampi, dai quai si procede alla creazione dell’oggetto.
Ma facciamo dunque alcuni esempi degli oggetti che è possibile realizzare con il metodo dell’iniezione. Tra gli oggetti più richiesti vi sono coperchi, involucri e contenitori destinati alla conservazione o al trasporto degli alimenti. Poi ci sono tutti quegli oggetti tecnici, che sono utilizzati da professionisti come gli idraulici, ad esempio. Parliamo di raccordi per tubature, così come di coperchi per caldaie o ugelli. Con il metodo della fusione si possono inoltre produrre prese d’aria in plastica, altamente resistenti o componenti per quadri elettrici. Molto spesso sono aziende o industrie a richiedere il servizio di stampa di questi prodotti in plastica e il più delle volte le quantità sono davvero consistenti. Si tratta dunque di produzioni su ampia scala ed è proprio in questo che il metodo a iniezione trova il suo più naturale impiego.
Non tutti sanno, infine, che il metodo a iniezione può essere utilizzato, con alcuni specifici accorgimenti, anche per quel tipo di lavorazione che viene definito ‘microstampaggio’ e che consiste nella realizzazione di prodotti finiti in plastica di dimensioni davvero molto piccole. In questi casi si utilizzano delle microunità per la lavorazione, che consentono di rispettare le esigenze dimensionali richieste. Si potrebbero fare diversi esempi, ma quello più lampante riguarda lo stampaggio dei microcomponenti in plastica per gli ingranaggi degli orologi. Per non parlare poi delle piccole viti, non più lunghe di un paio di millimetri, delle leve per indicatori di pressione, dei contatti elettrici o dei grani filettati in plastica. In casi come questi la precisione millimetrica è fondamentale ed è un elemento dal quale non si può prescindere. Per questo la precisione del macchinario riveste in tali circostanze un’importanza di prim’ordine per una buona riuscita della lavorazione e l’ottenimento di un prodotto conforme in tutto e per tutto a quelle che sono le esigenze di destinazione dello stesso.
