In questo articolo si esaminano i vari tipi di stampi per iniezione di plastica e i metodi di preparazione e utilizzo di essi. Le plastiche sono suddivise in due gruppi: 1. Stampi termoplastici 2. Stampi termoset (bakelite):

Stampi termoplastici:

Il gruppo dei termoplastici o termofluidi che, a causa dell'esposizione al calore, si piegano e, con la diminuzione della temperatura, riacquistano la loro durezza senza subire cambiamenti chimici e, dopo l'iniezione, assumono la forma della cavità dello stampo.

Nella stampaggio a iniezione di plastica, il materiale termoplastico caldo riempie la cavità dello stampo; in questo metodo, il materiale termoplastico è caldo e la cavità dello stampo è fredda, e dopo l'iniezione, il materiale assume la forma e il profilo dello stampo e si indurisce.

Da un altro punto di vista, i materiali termoplastici sono quelli che, dopo uno o più utilizzi nel processo di produzione, possono essere riutilizzati. Questi materiali vengono versati nella macchina per iniezione sotto forma di granuli o polvere.

Struttura degli stampi per iniezione:

Gli stampi per plastica sono generalmente suddivisi in due tipi:

1- Stampi per iniezione di plastica con canale freddo

2- Stampi per iniezione di plastica con canale caldo

Inoltre, dal punto di vista strutturale, sono di due tipi:

1- Stampi per iniezione di plastica a due piastre

2- Stampi a tre piastre, il numero delle piastre dello stampo e la linea di separazione sono determinati in base a fattori come il numero delle cavità dello stampo, la forma del pezzo di plastica, il tipo di macchina per iniezione, il tipo di materiali utilizzati e il sistema di uscita dell'aria, ecc. Fondamentalmente, in ogni stampo per iniezione ci sono due sezioni principali:

a- Sezione fissa dello stampo (semi-fissa) in cui vengono iniettati i materiali plastici caldi.

b- Sezione mobile (semi-movente) che si chiude nella parte mobile della macchina per iniezione e il sistema e il meccanismo di espulsione dei pezzi si trovano principalmente in essa.

Determinare il numero delle cavità e delle sezioni dello stampo è un aspetto importante nella progettazione degli stampi per iniezione, e gli stampi per plastica in questo contesto sono di 2 tipi:

1- Stampi per iniezione di plastica a singola cavità

2- Stampi per iniezione di plastica a più cavità

Stampi per iniezione di plastica a singola cavità:

Si utilizzano stampi a singola cavità quando la quantità di produzione del pezzo di plastica è limitata; pertanto, la progettazione e la costruzione di stampi a singola cavità risulteranno più economiche in termini di tempo di costruzione e questioni economiche.

Stampi per iniezione di plastica a più cavità:

Se il numero dei prodotti da produrre è elevato, specialmente nei casi in cui il pezzo è piccolo, si utilizza il metodo di progettazione e costruzione di stampi per iniezione di plastica a più cavità.

Stampi per plastica termoset (bakelite):

Il gruppo delle plastiche termoset o bakelite o termofisse, che si induriscono a causa dell'esposizione al calore e causano cambiamenti chimici in questi materiali, vengono chiamati termoset o bakelite.

In questo metodo, lo stampo è freddo e anche i materiali sono freddi, e dopo l'alimentazione, lo stampo viene riscaldato e i materiali assumono la forma e il profilo della cavità dello stampo e si induriscono.

Le plastiche termoset o duroplasti vengono prodotte sotto pressione e calore a ۱۷۰ gradi Celsius. Inizialmente si ammorbidiscono e diventano plastiche, ma dopo un po' si induriscono e la caratteristica principale di questi materiali è che, dopo l'indurimento, non possono più essere ammorbiditi e riutilizzati e non si sciolgono in nessun tipo di solvente, e dopo l'indurimento, si verificano importanti cambiamenti chimici in essi.

Tipi di stampi per materiali termoset (bakelite)

Nel metodo di stampaggio dei materiali termoset, i materiali nella cavità dello stampo si riscaldano gradualmente e poi vengono alimentati nello stampo caldo, e questi materiali ammorbiditi assumono la forma e il profilo delle cavità dello stampo a causa della pressione dello stampo e, a seguito di cambiamenti chimici, si raffreddano e vengono espulsi dallo stampo.

Lo stampaggio dei materiali termoset avviene attraverso tre metodi specifici, anche se vengono utilizzati altri metodi come quello a matrice e ...

1- Stampaggio per trasferimento

2- Stampaggio sotto pressione

3- Stampaggio sotto pressione a pistone

1- Stampaggio per trasferimento:

In questo metodo, i materiali vengono iniettati all'interno della cavità dello stampo attraverso uno o più canali, sotto pressione, e lo stampo viene accoppiato e chiuso prima dell'inizio del lavoro.

2- Metodo di stampaggio sotto pressione:

Nel metodo di stampaggio sotto pressione, polvere o pallini o compresse di materiali vengono versati nella cavità dello stampo e, con la chiusura dello stampo, assumono la forma desiderata sotto pressione e calore.

3- Metodo di stampaggio sotto pressione a pistone:

Nel metodo di stampaggio sotto pressione a pistone, i materiali termoset vengono introdotti nella cavità e nelle cavità dello stampo sotto pressione del pistone che forma la superficie del pezzo, e assumono la forma necessaria sotto pressione e calore.

Processo di die casting:

Nel processo di die casting, i materiali fusi (che possono essere materiali come alluminio e rame, ecc.) vengono diretti nella cavità dello stampo sotto una certa pressione e, utilizzando questo metodo, è possibile produrre pezzi con alta precisione e forme complesse e pulite; generalmente, dopo la produzione non è necessario ulteriori operazioni come lavorazione e finitura, e bisogna solo rimuovere le sbavature e i pezzi in eccesso.

Tra i vantaggi del metodo di fusione sotto pressione e die casting si possono citare i seguenti:

1- Produzione di pezzi precisi con forme complesse

2- Costruzione di pezzi con pareti sottili e strette

3- Finitura di alta qualità delle superfici dei pezzi e la loro liscezza

4- Non necessità di lavorazione dopo la produzione

5- Resistenza dei pezzi a causa della velocità di raffreddamento

6- Precisione nella formatura nei stampi di die casting

7- Produzione in serie nella fase di produzione grazie alla lunga durata e resistenza di questi stampi

Processo di estrusione

Il meccanismo generale dell'estrusione consiste in una vite che riceve il proprio movimento da un motore e un riduttore e si muove in un cilindro riscaldato da riscaldatori esterni, e i materiali plastici vengono versati a forma di granuli nella tramoggia della macchina. Dopo che i materiali si sono fusi e, sotto pressione, passano attraverso la forma dello stampo e, man mano che si raffreddano, assumono la forma e il profilo dello stampo, producendo vari pezzi di plastica in forme vuote e piene.

I materiali plastici vengono versati sotto forma di polvere o granuli nella tramoggia della macchina; i materiali ammorbiditi e riscaldati dalla vite e dagli elementi riscaldanti del cilindro si fondono e vengono espulsi attraverso un foro (forma) che ha la sezione trasversale del prodotto finito e, dopo il raffreddamento, assumono la forma e il profilo del foro (stampo) che viene utilizzato per produrre pezzi come fili, barre, tubi, fogli, ecc.

Progettazione dello stampo

Dopo aver presentato i vari tipi di stampi, esaminiamo ciascuna fase della costruzione dello stampo; il primo passo per costruire uno stampo è la progettazione degli stampi.

Esistono vari tipi di pezzi, la forma di questi pezzi è la base per la progettazione del pezzo; è importante notare che la progettazione del pezzo desiderato deve essere effettuata prima della progettazione dello stampo e include calcoli specifici. La progettazione dei pezzi comprende i seguenti aspetti:

1- Rientranze e sporgenze (gruppo pesci)

2- Rientranze e sporgenze attorno ai fori

3- Bordi piegati

4- Tollerenza

5- Taglio dei fori

6- Fori diritti

7- Fori sporgenti

8- Relazione tra i fori e le pieghe

9- Fessure (maschi)

10- Pieghe e tubi

Dopo la progettazione del pezzo, si deve iniziare a progettare lo stampo. Il progettista, in base alle proprie informazioni ed esperienze e utilizzando modelli specifici, procede a una progettazione mentale dello stampo desiderato e a riportarla su carta, controllando ciascun aspetto; quindi procede a realizzare disegni esplicativi dello stampo desiderato e, tenendo conto della separazione delle diverse parti dello stampo, li rimanda all'unità di lavorazione meccanica.

Tutti i calcoli relativi alla resistenza alla pressione, respirazione, limite di rottura, flessione, resistenza in condizioni critiche come calore, freddo, urti e altri fattori di lavoro rientrano nei compiti del progettista dello stampo e degli agenti di controllo. È importante notare che la progettazione di vari stampi è diversa e il progettista deve avere una completa conoscenza dei vari tipi di stampi e della loro progettazione.

Materiale degli stampi per plastica

Dopo che lo stampo è stato preparato in teoria, cioè utilizzando formule e disegni, si passa alla costruzione profonda dello stampo, ma prima ci sono altre fasi che consistono nella scelta dei materiali e del tipo di stampo, che vengono determinati in base al tipo di pezzo finale desiderato.

La scelta del metallo per applicazioni pure dipende dalle caratteristiche del pezzo desiderato, dai costi di produzione e dalla disponibilità del metallo. Le specifiche tecniche dei pezzi variano; potrebbe essere che per un pezzo la resistenza sia la condizione principale, mentre per un altro pezzo l'aspetto estetico sia la priorità.

Ad esempio, per gli stampi di taglio, il punzone e la matrice dello stampo di taglio devono essere realizzati in acciaio con alto contenuto di carbonio (più duro) e con capacità di tempra; come Spk.

Il motivo per cui si utilizzano acciai per lavorazioni a freddo per gli stampi di taglio è la loro capacità di tempra fino a un minimo di deformazione e questa caratteristica conferisce loro resistenza agli urti e un'elevata durezza; l'acciaio utilizzato per gli stampi di taglio deve avere una durezza compresa tra ۶۰ e ۵۶ RC a seconda dello spessore del foglio.

In un altro esempio, l'acciaio utilizzato per gli stampi di plastica deve avere un'elevata capacità di rivestimento, quindi è necessario che contenga una percentuale elevata di cromo; il motivo per cui si sceglie questo tipo di acciaio per questi stampi è la sua alta liscezza superficiale per il pezzo di plastica e la facile separazione del pezzo dalla superficie dello stampo.

Stima dei costi – Giustificazione economica – Efficienza dello stampo

Un aspetto molto importante e degno di nota in ciascuna fase e processo di costruzione degli stampi è la giustificazione economica. La stima dei costi di costruzione dello stampo, come materiali, costruzione e altri fattori, è direttamente correlata al numero di pezzi richiesti.

In questo modo, i pezzi con una bassa tiratura, se è possibile produrli manualmente o con un metodo diverso dall'avere uno stampo, è meglio evitare la costruzione dello stampo; altrimenti, è necessaria la costruzione dello stampo.

Un aspetto importante da considerare nella costruzione degli stampi è l'efficienza; ad esempio, la qualità desiderata è indicativa del numero delle cavità negli stampi per plastica, in modo che uno stampo con una sola cavità in molti casi non soddisfi nemmeno la potenza e l'attrito del dispositivo di iniezione, mentre lo stesso stampo con un numero maggiore di cavità può cambiare completamente la situazione.

Costruzione dello stampo per plastica

Tuttavia, l'ultima fase per produrre uno stampo è la costruzione dello stampo. La costruzione dello stampo per plastica avviene determinando il tempo di lavoro, il tipo di macchina utensile necessaria e la forza specializzata. Tutti i componenti dello stampo devono essere esaminati in termini di tempo di lavoro affinché il tempo di costruzione dello stampo possa essere approssimativamente determinato.

Nella fase successiva, si devono determinare i vari strumenti necessari per la lavorazione adeguata dei pezzi dello stampo.

Le macchine utensili necessarie per la costruzione degli stampi sono generalmente:

Macchina per tornitura - Fresatrice - Trapano - Spark

Quindi, nella costruzione di ciascun componente dello stampo nell'unità di lavorazione, i pezzi sono pronti per il montaggio.

Nell'unità di montaggio, dopo aver controllato le dimensioni dei pezzi e la precisione delle tolleranze richieste, si assembla il tutto nello stampo.

Dopo il montaggio e la preparazione finale dello stampo, l'ultima fase è il test dello stampo e il campionamento.

Dopo aver controllato il pezzo di prova, se ci sono problemi nello stampo di plastica preparato, esso viene restituito all'unità di lavorazione per le correzioni.

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