ABS è l'acronimo di Acrilonitrile-Butadiene-Stirene. È un tipo di polimero termoplastico composto da tre ingredienti principali (monomeri): acrilonitrile, butadiene e stirene. I tre monomeri hanno proprietà diverse che, combinate, danno vita a una plastica ABS robusta e resistente agli urti.
Di seguito sono riportate ulteriori informazioni sui monomeri:
acrilonitrile
L'acrilonitrile è composto da componenti di propilene e ammoniaca. Conferisce al componente in plastica elevata resistenza chimica, durezza e stabilità termica.
butadiene
Il butadiene viene prodotto durante la formazione di etilene nei cracking a vapore. Fornisce resistenza all'impatto e resistenza al polimero.
Styrene
Lo stirene si ottiene dall'alchilazione del benzene con l'etilene per formare etilbenzene deidrogenato a stirene. Offre rigidità, maggiore resistenza, finitura lucida ed è responsabile della lavorabilità del polimero ABS.
Noi di Moldie offriamo un'ampia gamma di servizi di stampaggio a iniezione, incluso lo stampaggio a iniezione di ABS personalizzato. Garantiamo ai nostri clienti un processo produttivo impeccabile.
Proprietà della plastica ABS
Di seguito sono riportate alcune delle proprietà del materiale ABS:
Struttura chimica dell'ABS: (C₈H₈·C₄H₆·C₃H₃N)ₙ
Resistenza: La plastica ABS ha un'elevata resistenza chimica, alle sollecitazioni, al calore e agli urti.
Tasso di restringimento: Il suo tasso di restringimento è compreso tra 5 e 0.7%.
Temperatura: La sua temperatura tipica è di 200-238 °C/392-460.4 °F.
Temperatura di liquefazione: Il materiale termoplastico si liquefa quando raggiunge i 105°C / 221°F.
Peso specifico: 1.06
Resistenza alla trazione: 46 MPa (6600 PSI)
In particolare, la plastica ABS offre un ottimo equilibrio tra resistenza, robustezza, proprietà elettriche e altre caratteristiche. Queste eccellenti proprietà hanno permesso al polimero di essere utilizzato per diverse applicazioni strutturali e nella progettazione di prodotti.
Processo di stampaggio ad iniezione dell'ABS
Ecco il ciclo di processo per lo stampaggio a iniezione di ABS:
Iniezione: La plastica ABS, in forma di pellet, viene fusa in forma liquida e quindi iniettata nello stampo. Il tempo di iniezione dipenderà dalla pressione di iniezione applicata, dal volume di iniezione (quantità di materiale ABS iniettato) e dalla potenza di iniezione.
Raffreddamento: La plastica fusa viene raffreddata e solidificata assumendo la forma dello stampo. Tuttavia, è importante notare che durante il processo di raffreddamento potrebbe verificarsi un restringimento. Pertanto, si lascia fluire più materiale fuso nello stampo per ridurre il restringimento visibile. Il tempo di raffreddamento dipende dalle diverse proprietà termodinamiche della plastica e dallo spessore massimo della parete.
Espulsione: Dopo un raffreddamento sufficiente, il pezzo raffreddato può essere espulso dallo stampo tramite il sistema di espulsione.
La plastica ABS può essere prodotta utilizzando la maggior parte dei macchinari standard. Può essere stampata a soffiaggio o a iniezione. Inoltre, poiché ha un basso punto di fusione, circa 200 °C o 392 °F, può essere lavorata al meglio tramite stampa 3D su una macchina FDM.
In qualità di rinomata azienda di stampaggio a iniezione, utilizziamo le più recenti tecnologie di produzione per realizzare parti stampate di alta qualità e soddisfare pienamente le vostre esigenze di stampaggio ABS.
Tecniche di stampaggio a iniezione ABS
Parti a parete sottile: A causa dell'elevata viscosità dell'ABS, la pressione di iniezione deve essere aumentata per le parti con pareti sottili.
Parti a parete spessa: La produzione di componenti con pareti spesse utilizzando le tecniche standard può causare segni di ritiro. Ecco perché si consiglia lo stampaggio a iniezione per compressione. Questa tecnica prevede l'aggiunta di una determinata quantità di materiale fuso nello stampo per creare il prodotto finale.
Parti cave di grandi dimensioni: Le tecniche di stampaggio a iniezione assistita da gas o da acqua sono essenziali per la produzione di grandi parti cave.
Multimateriale: Se si intendono creare parti multimateriale, potrebbe essere necessario ricorrere allo stampaggio sovrastampato o allo stampaggio a inserto.
Considerazioni sulla lavorazione dello stampaggio a iniezione ABS
Ecco alcuni aspetti da considerare durante il processo di stampaggio a iniezione dell'ABS:
Spessore della parete uniforme
Lo spessore delle pareti in plastica ABS deve essere uniforme per resistere a sollecitazioni o deformazioni. Il produttore può aumentarne la resistenza aggiungendo nervature o raggi aggiuntivi.
Pretrattamento delle resine ABS secche
Il materiale plastico ABS tende ad assorbire umidità a un tasso compreso tra lo 0.2% e lo 0.8%. L'assorbimento di umidità può aumentare i cicli operativi, il fabbisogno energetico e i costi. Inoltre, la presenza di umidità può causare l'opacità dei pezzi stampati. Pertanto, il produttore deve asciugare accuratamente le resine ABS prima della fase di produzione, ovvero a una temperatura compresa tra 80 e 90 °C per almeno 2 ore. Questo riduce il tasso di assorbimento a meno dello 0.1%.
Dimensione del raggio
Maggiore è il raggio, minore è la sollecitazione sul materiale plastico. Tuttavia, un raggio troppo grande può causare un ritiro dello stampo. Pertanto, il rapporto tra raggio dell'ABS e spessore della parete dovrebbe essere almeno 0.3.
Controllo della temperatura dello stampaggio a iniezione ABS
L'esposizione della plastica ABS a temperature estreme può causare decomposizione termica. Ciò provoca alterazioni chimiche e fisiche nel pezzo stampato a iniezione, poiché ne rompe i legami chimici. Pertanto, è fondamentale garantire un controllo ottimale della temperatura tra 200 e 238 °C / 392 °F e 460.4 °F.
Velocità dello stampaggio ad iniezione
Un'elevata velocità di stampaggio a iniezione può anche causare decomposizione termica, riduzione della lucentezza o scolorimento del materiale plastico. Al contrario, una bassa velocità di stampaggio a iniezione potrebbe causare un riempimento insufficiente dello stampo. Per questo motivo, il produttore dovrebbe bilanciare la velocità per garantire una lavorazione efficiente e pezzi stampati di alta qualità.
Pressione di iniezione
La plastica ABS richiede un'elevata pressione di iniezione a causa della sua viscosità. Tuttavia, una pressione di iniezione eccessiva fa sì che i pezzi stampati aderiscano saldamente tra loro e la loro separazione può essere più costosa. Pertanto, il produttore deve mantenere una pressione ottimale per creare prodotti finali di qualità superiore.
Condizioni di lavorazione della plastica ABS
Di seguito sono riportate alcune condizioni di elaborazione da comprendere:
Pressione di stampaggio a iniezione: La pressione di stampaggio a iniezione deve essere compresa tra 50 e 100 MPa.
Contropressione: Sebbene un'elevata contropressione consenta una miscelazione uniforme, può anche causare usura. Pertanto, si consiglia di mantenere una contropressione di 5 bar.
Progettazione di porte e sfiati: La progettazione della saracinesca e dello sfiato deve essere efficace. I parametri da considerare attentamente includono la lunghezza della saracinesca (inferiore a 1 mm), la larghezza dello sfiato (4-6 mm), lo spessore (0.025-0.05 mm) e il diametro del canale (3 mm).
Punto di fusione: La temperatura di fusione consigliata è compresa tra 200 e 280 °C.
Vantaggi e svantaggi dello stampaggio a iniezione di ABS
Ecco alcuni vantaggi e svantaggi della plastica ABS:
Vantaggi
Riciclabilità: La plastica ABS può essere riciclata e fusa più volte senza perdere le sue proprietà fisiche.
Forte e durevole: Come affermato in precedenza, la plastica ABS non si degrada. Rimane resistente anche a basse temperature. Inoltre, a differenza di altri materiali plastici termoindurenti, la plastica ABS non brucia né si degrada durante il riscaldamento, il raffreddamento o il riscaldamento successivo. Pertanto, può essere sottoposta a più riscaldamenti. Si scioglie in liquido e quindi può essere facilmente stampata a iniezione.
Risparmio energetico: I macchinari utilizzati per lo stampaggio a iniezione di ABS sono a risparmio energetico. Questo riduce il consumo energetico e riduce anche i tempi di lavorazione complessivi. In generale, lo stampaggio di plastica ABS migliora l'efficienza nella produzione di materiali termoplastici.
Riproducibilità: Il processo di stampaggio a iniezione di ABS consente la creazione di prodotti complessi per usi complessi. Lo stampaggio a iniezione regolato e altre tecniche complementari consentono la riproducibilità dei risultati e la produzione di componenti di alta qualità. Inoltre, l'ABS può resistere a temperature estreme e preservare le sue caratteristiche fisiche originali.
Flessibilità: La plastica ABS è una resina flessibile con incredibili capacità di integrazione. Questa versatilità consente la lavorazione di un'ampia gamma di componenti per vari settori industriali.
Elevata stabilità dimensionale e basso tasso di restringimento: Pertanto è adatto alla produzione di componenti leggeri e rigidi.
Alta produttività: Lo stampaggio della plastica ABS è una tecnologia di produzione altamente efficace che consente una produzione di grandi volumi con un intervento umano minimo.
Svantaggi
Sensibile ai raggi UV: L'esposizione continua alla luce ultravioletta (UV) può causare degradazione.
Bassa resistenza alla fatica: Potrebbe degradarsi se sottoposto a continue applicazioni ad alta sollecitazione.
Applicazioni dello stampaggio a iniezione ABS
In generale, la plastica ABS è indicata se il prodotto desiderato richiede rigidità e durevolezza, pur essendo leggero. Ad esempio, è molto utilizzata per la produzione di strumenti musicali, elettrodomestici, componenti per computer e altri componenti. Di seguito sono riportate altre applicazioni rilevanti per diversi settori:
Industria di costruzioni: Viene utilizzato principalmente nel settore edile per la produzione di tubi e raccordi perché è una plastica altamente resistente agli urti.
Industria automobilistica: Utilizzato come alternativa al metallo, soprattutto per componenti che devono essere leggeri, come le cinture di sicurezza, i cruscotti, i rivestimenti dei montanti, le maniglie e i componenti del cruscotto.
Industria elettrica: Utilizzato nell'industria elettrica per realizzare componenti elettronici come tastiere per computer e alloggiamenti per utensili elettrici.
Applicazioni commerciali: Lo stampaggio a iniezione di ABS è comunemente utilizzato per realizzare componenti di uso domestico, tra cui pannelli di controllo, aspirapolvere, rivestimenti per frigoriferi e robot da cucina.
Inoltre, sebbene l'ABS sia una plastica adatta allo stampaggio a iniezione, nel processo di stampaggio a iniezione della plastica ABS possono presentarsi i seguenti problemi comuni:
Segni del lavandino: Si verificano quando il materiale termoplastico si ritira in modo non uniforme durante la fase di raffreddamento. Possono anche formarsi quando i produttori applicano un calore eccessivo o una pressione di iniezione insufficiente. Fortunatamente, i produttori possono prevenire questo problema utilizzando una pressione di iniezione elevata e garantendo uniformità nella progettazione delle pareti esterne.
Deformazione: Ciò si verifica in caso di raffreddamento non uniforme, causando distorsioni. Oltre a ciò, la deformazione può verificarsi quando il materiale viene espulso prima del raffreddamento sufficiente. Fortunatamente, questo può essere evitato utilizzando canali di raffreddamento uniformemente distanziati.
Viscosità: La viscosità della plastica ABS aumenta con l'aumentare della temperatura. Pertanto, la temperatura di fusione deve essere mantenuta entro un intervallo ottimale per garantire la perfetta stampaggio a iniezione di parti in ABS.
Inoltre, la plastica ABS potrebbe non essere ideale per applicazioni esterne perché non è resistente alle intemperie e alla luce solare. Tuttavia, con materiali di riempimento e additivi, è possibile aumentarne la resistenza e la resistenza ai raggi ultravioletti (UV). Esempi di materiali di riempimento sono fibre di acciaio inossidabile, nylon e acrilico.
