Strumenti per lo stampaggio ad iniezione

Lo stampaggio a iniezione di materie plastiche o lo stampaggio a iniezione è la produzione di parti in plastica in grandi quantità utilizzando macchine per lo stampaggio a iniezione.

Per capire come funziona, devi avere una conoscenza di base degli strumenti per lo stampaggio a iniezione, cosa sono, come funzionano, dove trovarli e quali strumenti per lo stampaggio a iniezione sono i migliori per compiti specifici.

Fortunatamente, questo articolo ti fornisce tutti i dettagli che devi sapere prima di utilizzare uno strumento di stampaggio a iniezione:

Cos'è uno stampo ad iniezione?

Uno stampo a iniezione o una piastra A è uno strumento lavorato utilizzato nel processo di stampaggio a iniezione di materie plastiche. Modella la plastica fusa in prodotti di plastica finiti.

È il punto di ingresso che consente il passaggio della plastica fusa dall'unità di iniezione. L'ingresso dello stampo ad iniezione è chiamato boccola di colata. Si collegano ai canali, tunnel che collegano lo sprue all'immagine della cavità.

L'immagine della cavità è uno spazio vuoto nello stampo a iniezione che trasforma la plastica fusa nella forma e dimensione desiderate.  

Generalmente, questo strumento di stampaggio a iniezione può avere cavità singole o multiple, a seconda del volume di produzione. Gli stampi a cavità singola sono chiamati stampi a cavità a singola impronta, mentre quelli con più cavità sono chiamati stampi a cavità a più impronte.

Cos'è uno stampo ad espulsore?  

Lo stampo di espulsione o la piastra B è la parte dello strumento di stampaggio a iniezione che funge da punto di uscita attraverso il quale le parti in plastica vengono espulse dallo stampo a iniezione.

Quando la plastica fusa si forma, l'unità di chiusura fa scorrere la piastra B dallo stampo ad iniezione creando un punto di uscita e spingendo i prodotti in plastica fuori dagli stampi ad iniezione utilizzando i perni di espulsione.

Cos'è il sovrastampaggio?

Il sovrastampaggio è il processo attraverso il quale lo stampo ad iniezione forma più strati attorno a un singolo prodotto. Lo fa reintroducendo le parti stampate a iniezione nello stampo.

Tuttavia, affinché questo processo abbia successo, sono necessari strumenti di stampaggio a iniezione specializzati con più unità di iniezione.

Il processo di sovrastampaggio è semplice. Si inizia modellando i prodotti in plastica con un materiale di colore di base, assicurandosi di lasciare spazio sufficiente per inserire più prodotti in plastica con colori diversi.  

Tipi di cancelli per stampi ad iniezione

La piccola apertura creata quando uno stampo si apre è chiamata cancello. La plastica entra nelle cavità dello stampo attraverso queste aperture. Ci sono due tipi di porte principali che si trovano negli stampi a iniezione. Loro includono:

• Cancelli rifilati automaticamente: questi cancelli si aprono automaticamente senza l'interferenza di un operatore. In questo modo, ci sono meno danni e cicatrici. Questi punti di iniezione comprendono il punto di iniezione del canale caldo, il punto di iniezione della valvola e il punto di iniezione dell'espulsore.
• Cancelli rifilati manualmente: questi tipi di cancelli richiedono che un operatore separi i componenti dalle guide una volta completato il ciclo. Includono lo sprue, lo spider, il gate di sovrapposizione e altri.

Tipi di stampi ad iniezione

Gli stampi ad iniezione si differenziano per forma e dimensioni a seconda del prodotto plastico che si vuole realizzare.

Esistono molti tipi di stampi a iniezione che potresti utilizzare per il tuo processo di stampaggio a iniezione di materie plastiche, ma lo stampaggio a due piastre è il più utilizzato.

I vari stampi per stampaggio ad iniezione plastica sono classificati in base a quanto segue:

Il numero di cavità dello stampo

Uno dei modi principali per differenziare lo stampaggio a iniezione è il numero di cavità dello stampo. Ci sono tre diversi tipi di stampi ad iniezione in questa categoria. Includono quanto segue:

• Stampi familiari: gli stampi familiari hanno più cavità distinte. Le aziende manifatturiere lo utilizzano per produrre componenti in plastica di varie forme e dimensioni.  
• Stampi a singola cavità: viene utilizzato per creare una singola parte stampata per ciclo in quanto ha una sola cavità. In genere non sono ideali per produzioni di plastica di grandi volumi, ma sono più economiche di altre.
• Stampi multi-cavità: questo strumento di stampaggio a iniezione ha 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 materie plastiche è attraverso il loro sistema di alimentazione, un insieme di canali, inclusi canali, cancelli e canali di colata, che dirigono la plastica fusa nella cavità dello stampo.

Ecco i diversi tipi di stampi in questa categoria:

• Stampo a iniezione a 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 scarti isolati.  
• Stampo a iniezione a canale caldo: si tratta di stampi a iniezione utilizzati nello stampaggio a iniezione che utilizzano aste riscaldate esternamente o internamente. Gli stampi sono racchiusi permanentemente in una piastra collettore per evitare che vengano espulsi con le parti in plastica.

• Stampo a iniezione a canale freddo: come lo stampo a iniezione a canale freddo, i canali a freddo utilizzano canali non riscaldati per guidare la plastica fusa nelle cavità, rendendoli l'opzione migliore quando si producono componenti in plastica sensibili al calore.             

La piastra dello stampo

Come accennato, le piastre di stampaggio sono uno degli strumenti di stampaggio utilizzati per produrre contenitori in plastica. È possibile utilizzare il numero di piastre dello stampo per differenziare i vari strumenti di iniezione della plastica. Includono quanto segue:

• Stampaggio a iniezione a due piastre: questo stampo a iniezione ha costi di attrezzaggio convenienti e può essere utilizzato praticamente con qualsiasi sistema di scorrimento, rendendolo lo stampo a iniezione più utilizzato da centinaia di migliaia di aziende produttrici di plastica. Tuttavia, hanno più familiarità con gli stampi a cavità singola.
• Stampaggio a iniezione a tre piastre: ha una piastra di estrazione aggiuntiva con due linee di divisione, a differenza dello stampo a due piastre con un'unica linea di divisione. Queste linee separano il sistema di scorrimento dalle parti stampate ad iniezione.  
• Stampo a iniezione impilabile: è lo stampo a iniezione più costoso da acquistare in questa categoria, ma è più efficiente e riduce i costi operativi complessivi. Utilizza anche alcuni tonnellaggi di serraggio con ogni ciclo.                                           

Selezione del materiale per utensili ad iniezione plastica

La selezione dei materiali per gli utensili è uno dei progetti di utensili per lo stampaggio a iniezione più trascurati ma critici. La tua scelta del materiale influenzerà in modo significativo la durata della tua attrezzatura per stampaggio a iniezione.  

Puoi costruire i tuoi strumenti di stampaggio utilizzando alluminio o acciaio. Tuttavia, l'alluminio non è l'opzione migliore quando si producono parti in plastica ad alta tolleranza. Pertanto, dovresti usarlo quando crei solo componenti a bassa tolleranza.

Dovresti anche notare che:

• La durezza e il grado dell'acciaio adeguati sono fondamentali per bilanciare la tenacità e la durata degli utensili per stampaggio a iniezione.  
• Avrai bisogno di acciaio più duro per modellare materiali riempiti di vetro in grado di usurare gli utensili, come guide e cancelli.
• È inoltre possibile utilizzare la durezza dell'acciaio per introdurre la fragilità dell'acciaio. E quindi non è il migliore da utilizzare per componenti di attrezzaggio vulnerabili al carico laterale.

La relazione tra complessità degli utensili stretti e tolleranza stretta

La progettazione degli stampi degli utensili, la cavitazione e i materiali influiscono sulla tolleranza degli utensili per l'iniezione di plastica. È probabile che un processo più semplice ottenga e mantenga una tolleranza più stretta rispetto alle parti complesse perché possono mettere a rischio la tolleranza stretta in quanto vi sono altre variabili, come il numero di cavità, da considerare.

In genere, sono necessari strumenti sofisticati per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche per produrre parti complesse con funzionalità aggiuntive come filettature e sottosquadri. Potrebbero inoltre essere necessari ulteriori ingranaggi meccanici rotanti in caso di geometrie complesse.

Il processo per gli utensili per lo stampaggio a iniezione

Il processo per gli utensili per lo stampaggio a iniezione non è così complicato. Tuttavia, il processo 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 ad iniezione:

Progettazione e Ingegneria

La prima fase del processo di stampaggio a iniezione è la creazione del design e l'ingegnerizzazione. Si tratta di creare un modello CAD 3D dello stampo a iniezione e testarne le prestazioni, per vedere se produce parti in plastica con le forme, le dimensioni e le tolleranze desiderate, utilizzando un software di simulazione.

Prototipo

Il passaggio successivo consiste nel creare uno stampo prototipo per testare il progetto. Questo ti aiuta a decidere se il tuo modello ti darà o meno il risultato desiderato. È inoltre possibile utilizzare questa fase per migliorare il progetto dello stampo prima che raggiunga le fasi finali.

Fabbricazione di utensili

Qui è dove produci lo stampo vero e proprio. È possibile utilizzare vari materiali, come alluminio e acciaio, e tecniche, come la lavorazione a scarica elettrica (EDM), la lavorazione CNC o la stampa 3D per produrre gli stampi.

Qualificazione dello stampo

Il processo successivo negli utensili per lo stampaggio a iniezione prevede la produzione di diversi pezzi di prova e la misurazione delle proprietà e delle dimensioni delle materie plastiche stampate per vedere se soddisfano le specifiche e gli standard richiesti.

Produzione di massa

Ora che sai che il tuo stampo è idoneo, puoi usarlo per la produzione di massa. Ciò comporta il riempimento delle varie cavità dello stampo con la plastica fusa e il tempo sufficiente per raffreddarsi e solidificarsi, assumendo la forma dello stampo.

Manutenzione

Il processo non termina con una singola produzione. È necessario mantenere lo stampaggio a iniezione per garantire che continui a produrre prodotti di alta qualità. Ciò significa riparare le parti usurate, effettuare le regolazioni necessarie e pulirle di tanto in tanto.

Cose da considerare quando si cerca un'azienda produttrice di stampi in plastica

Trovare la migliore azienda manifatturiera per il tuo processo di stampaggio a iniezione personalizzato può essere un po' impegnativo. Devi conoscere le domande da porre e la risposta di cui hai bisogno.

Per ottenere il miglior produttore per il tuo processo di stampaggio, considera quanto segue:

• Anni di esperienza: l'esperienza conta. È probabile che i produttori con maggiore esperienza producano meno difetti, riducendo i costi operativi totali.
• Produzione nazionale: vorresti assumere un produttore locale per sfruttare gli strumenti interni.
• Comunicazioni chiare: vorresti assumere un produttore affidabile che ti informi su come sta procedendo il processo. Chiedi loro di guidarti attraverso il processo in anticipo, senza dimenticare di informarsi sui materiali necessari. Guarda come presentano i loro obiettivi e decidi se sono il tipo con cui puoi comunicare

Conclusione

Ora che sai come funzionano gli strumenti per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche, puoi iniziare il tuo progetto. È un processo piuttosto semplice creare contenitori di plastica in grandi quantità in un lasso di tempo ragionevole. È anche conveniente e ti aiuterà a produrre pezzi di qualità nel più breve tempo possibile.