Lo stampaggio a iniezione di materie plastiche o stampaggio a iniezione è la produzione di parti in plastica in grandi quantità mediante macchine per stampaggio a iniezione.
Per capire come funziona, è necessario avere una conoscenza di base degli strumenti per stampaggio a iniezione: cosa sono, come funzionano, dove trovarli e quali strumenti per stampaggio a iniezione sono più adatti per compiti specifici.
Fortunatamente, questo articolo ti fornisce tutti i dettagli che devi sapere prima di utilizzare uno strumento per stampaggio a iniezione:
Cos'è uno stampo ad iniezione?
Uno stampo a iniezione, o piastra A, è uno strumento lavorato meccanicamente utilizzato nel processo di stampaggio a iniezione di materie plastiche. Trasforma la plastica fusa in prodotti finiti in plastica.
È il punto di ingresso che consente alla plastica fusa di passare attraverso l'unità di iniezione. L'ingresso dello stampo a iniezione è chiamato boccola di colata. Si collega ai canali di colata, ovvero ai tunnel che collegano la colata alla cavità.
L'immagine della cavità è uno spazio vuoto nello stampo a iniezione che trasforma la plastica fusa nella forma e nelle dimensioni desiderate.
Generalmente, questo strumento per stampaggio a iniezione può avere una o più cavità, a seconda del volume di produzione. Gli stampi a singola cavità sono chiamati stampi a singola impronta, mentre quelli a più cavità sono chiamati stampi a più impronte.
Cos'è uno stampo a espulsione?
Lo stampo di espulsione o piastra B è la parte dell'utensile per stampaggio a iniezione che funge da punto di uscita attraverso il quale i pezzi in plastica vengono espulsi dallo stampo a iniezione.
Quando la plastica fusa viene stampata, l'unità di serraggio fa scorrere la piastra B dallo stampo a iniezione, creando un punto di uscita e spingendo i prodotti in plastica fuori dagli stampi a iniezione mediante perni di espulsione.
Cos'è il sovrastampaggio?
Il sovrastampaggio è il processo attraverso il quale lo stampo a iniezione forma più strati attorno a un singolo prodotto. Ciò avviene reintroducendo i pezzi stampati a iniezione nello stampo.
Tuttavia, affinché questo processo abbia successo, sono necessari utensili specializzati per lo stampaggio a iniezione con più unità di iniezione.
Il processo di sovrastampaggio è semplice. Si inizia stampando i prodotti in plastica con un materiale del colore di base, assicurandosi di lasciare spazio sufficiente per inserire altri prodotti in plastica di colori diversi.
Tipi di iniezione per stampi
La piccola apertura creata all'apertura di uno stampo è chiamata "gate". La plastica entra nelle cavità dello stampo attraverso queste aperture. Negli stampi a iniezione si trovano due tipi principali di gate. Tra questi:
- Iniettori a rifilatura automatica: questi iniettori si aprono automaticamente senza l'intervento di un operatore. In questo modo si riducono i danni e le cicatrici. Questi iniettori includono l'iniettore del canale caldo, l'iniettore della valvola e l'iniettore del perno di espulsione.
- Iniettori a rifilatura manuale: questi tipi di iniettori richiedono un operatore per separare i componenti dai canali di colata al termine del ciclo. Includono la materozza, il ragno, l'iniettore sovrapposto e altri.
Tipi di stampi ad iniezione
Gli stampi a iniezione variano per forma e dimensioni a seconda del prodotto in plastica che si desidera produrre.
Esistono molti tipi di stampi a iniezione che puoi utilizzare per il processo di stampaggio a iniezione della plastica, ma lo stampaggio a due piastre è il più utilizzato.
I vari stampi per stampaggio a iniezione di plastica vengono classificati in base a quanto segue:
Il numero di cavità dello stampo
Uno dei principali modi per differenziare lo stampaggio a iniezione è il numero di cavità dello stampo. In questa categoria si distinguono tre diverse tipologie di stampi a iniezione. Tra queste rientrano:
- Stampi multistrato: gli stampi multistrato presentano più cavità distinte. Le aziende manifatturiere li utilizzano per produrre componenti in plastica di varie forme e dimensioni.
- Stampi a cavità singola: vengono utilizzati per creare un singolo pezzo stampato per ciclo, poiché hanno una sola cavità. In genere non sono ideali per produzioni di plastica in grandi volumi, ma sono più economici di altri.
- Stampi multi-cavità: questo strumento per stampaggio a iniezione è dotato di più cavità identiche per produrre grandi volumi di contenitori simili.
Il sistema di alimentazione
Un altro modo per differenziare gli utensili per lo stampaggio a iniezione di plastica è attraverso il loro sistema di alimentazione, un insieme di canali, tra cui canali di colata, iniettori e materozze, che indirizzano la plastica fusa nella cavità dello stampo.
Ecco i diversi tipi di stampi che rientrano in questa categoria:
- Stampo a iniezione con canale isolato: questo stampaggio a iniezione utilizza canali non riscaldati per dirigere la plastica fusa nell'immagine della cavità e riscaldatori a cartuccia per creare strati che circondano la plastica fusa per formare canali isolati.
- Stampo a iniezione a canale caldo: si tratta di stampi a iniezione utilizzati nello stampaggio a iniezione che utilizzano barre riscaldate esternamente o internamente. Gli stampi sono racchiusi in modo permanente in una piastra di collegamento per impedirne l'espulsione insieme alle parti in plastica.
- Stampo a iniezione a canale freddo: come lo stampo a iniezione a canale isolato, i canali freddi utilizzano canali non riscaldati per guidare la plastica fusa nelle cavità, il che li rende la scelta migliore per la produzione di componenti in plastica sensibili al calore.
La piastra dello stampo
Come accennato, le piastre portastampo sono uno degli strumenti di stampaggio utilizzati per produrre contenitori in plastica. Il numero di piastre portastampo consente di differenziare i diversi strumenti di stampaggio a iniezione di plastica. Tra questi rientrano:
- Stampaggio a iniezione a due piastre: questo stampo a iniezione ha costi di lavorazione contenuti e può essere utilizzato con praticamente qualsiasi sistema di canalizzazione, il che lo rende lo stampo a iniezione più utilizzato da centinaia di migliaia di aziende produttrici di materie plastiche. Tuttavia, queste hanno maggiore familiarità con gli stampi a cavità singola.
- Stampaggio a iniezione a tre piastre: presenta una piastra di estrazione aggiuntiva con due linee di separazione, a differenza dello stampo a due piastre con una sola linea di separazione. Queste linee separano il sistema di scorrimento dai pezzi stampati a iniezione.
- Stampo a iniezione a pila: è lo stampo a iniezione più costoso da acquistare in questa categoria, ma è più efficiente e riduce i costi operativi complessivi. Inoltre, utilizza un numero limitato di tonnellaggi di serraggio a ogni ciclo.
Selezione del materiale per utensili per iniezione di plastica
La scelta del materiale per gli stampi è uno degli aspetti più trascurati ma cruciali nella progettazione degli stampi per stampaggio a iniezione. La scelta del materiale influirà in modo significativo sulla durata degli stampi per stampaggio a iniezione.
È possibile costruire gli stampi in alluminio o acciaio. Tuttavia, l'alluminio non è la scelta migliore per la produzione di componenti in plastica ad alta tolleranza. Pertanto, è consigliabile utilizzarlo solo per la produzione di componenti a bassa tolleranza.
Dovresti anche notare che:
- La durezza e la qualità adeguate dell'acciaio sono fondamentali per bilanciare la robustezza e la durata degli utensili per stampaggio a iniezione.
- Per modellare materiali riempiti di vetro, capaci di usurare utensili come canali di colata e cancelli, sarà necessario un acciaio più duro.
- È anche possibile utilizzare la durezza dell'acciaio per aumentarne la fragilità. Pertanto, non è il metodo migliore per la lavorazione di componenti vulnerabili ai carichi laterali.
La relazione tra la complessità degli utensili e la tolleranza ristretta
La progettazione degli stampi, la cavitazione e i materiali utilizzati influiscono sulla tolleranza degli stampi per iniezione di plastica. Un processo più semplice tende a ottenere e mantenere una tolleranza più stretta rispetto a componenti complessi, perché questi ultimi possono mettere a rischio la tolleranza stessa, in quanto vi sono altre variabili da considerare, come il numero di cavità.
In genere, per produrre parti complesse con caratteristiche aggiuntive come filettature e sottosquadri, sono necessari utensili per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche sofisticati. Potrebbero essere necessari anche ingranaggi meccanici rotanti aggiuntivi in caso di geometrie complesse.
Il processo per gli utensili per stampaggio a iniezione
Il processo di produzione di utensili per stampaggio a iniezione non è poi così complicato. Tuttavia, può variare a seconda dei prodotti, dei materiali e delle specifiche che si desidera soddisfare.
Detto questo, ecco le fasi fondamentali del processo di stampaggio a iniezione:
Progettazione e ingegneria
La prima fase del processo di stampaggio a iniezione è la progettazione e l'ingegnerizzazione. Questa fase prevede la creazione di un modello CAD 3D dello stampo a iniezione e il test delle sue prestazioni, per verificare se produce parti in plastica con le forme, le dimensioni e le tolleranze desiderate, utilizzando un software di simulazione.
Prototipo
Il passo successivo è creare uno stampo prototipo per testare il progetto. Questo ti aiuterà a decidere se il tuo modello darà o meno il risultato desiderato. Puoi anche usare questa fase per migliorare il progetto dello stampo prima che raggiunga le fasi finali.
Fabbricazione di utensili
Qui è dove si realizza lo stampo vero e proprio. Per realizzare gli stampi, è possibile utilizzare vari materiali, come alluminio e acciaio, e tecniche come l'elettroerosione (EDM), la lavorazione CNC o la stampa 3D.
Qualificazione dello stampo
Il processo successivo nello stampaggio a iniezione prevede la produzione di diverse parti di prova e la misurazione delle proprietà e delle dimensioni delle materie plastiche stampate per verificare se soddisfano le specifiche e gli standard richiesti.
Produzione di massa
Ora che sai che il tuo stampo è idoneo, puoi utilizzarlo per la produzione in serie. Questo significa riempire le varie cavità dello stampo con la plastica fusa e darle il tempo necessario per raffreddarsi e solidificarsi, assumendo la forma dello stampo.
Manutenzione
Il processo non si conclude con una singola produzione. È necessario manutenere lo stampaggio a iniezione per garantire che continui a produrre prodotti di alta qualità. Ciò significa riparare le parti usurate, apportare le necessarie modifiche e pulirlo periodicamente.
Cose da considerare quando si cerca un'azienda produttrice di stampi in plastica
Trovare la migliore azienda produttrice per il tuo processo di stampaggio a iniezione personalizzato può essere un po' complicato. Devi sapere quali domande porre e quali risposte ti servono.
Per individuare il produttore migliore per il tuo processo di stampaggio, tieni presente quanto segue:
- Anni di esperienza: l'esperienza è importante. I produttori con più esperienza hanno maggiori probabilità di produrre meno difetti, riducendo i costi operativi totali.
- Produzione nazionale: potresti voler assumere un produttore locale per sfruttare gli utensili interni.
- Comunicazioni chiare: è consigliabile rivolgersi a un produttore affidabile che vi informi su come procede il processo. Chiedetegli di illustrarvi il processo in anticipo, senza dimenticare di chiedere informazioni sui materiali necessari. Osservate come presenta i suoi obiettivi e valutate se è il tipo di persona con cui potete comunicare.
Conclusione
Ora che sai come funzionano gli utensili per lo stampaggio a iniezione di plastica, puoi iniziare il tuo progetto. È un processo piuttosto semplice per creare contenitori in plastica in grandi quantità in tempi ragionevoli. È anche conveniente e ti aiuterà a produrre pezzi di qualità nel più breve tempo possibile.
