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Le diverse tipologie di stampaggio di EcoAllene®

L’EcoAllene®, ha caratteristiche di personalizzazione e stampaggio elevate, con un’alta ripetibilità delle caratteristiche in tutte le tecnologie di trasformazione utilizzate. Questo permette ad EcoAllene® di essere assimilabile, per lavorabilità e stampaggio, alle plastiche più comuni, permettendo alle aziende che lo trasformano di lavorarlo come un prodotto di prima scelta con parametri costanti, evitando così i problematici continui aggiustamenti tipici di un “riciclato” da plastiche eterogenee.

Stampaggio a iniezione

Lo stampaggio a iniezione è la tecnologia più diffusa sul mercato. Il materiale viene plastificato in un sistema vite - cilindro e quindi iniettato in uno stampo dove il particolare raffredda e può essere quindi maneggiato o utilizzato.

Questa tecnologia necessita di un macchinario, la pressa, che assolve a due funzioni fondamentali:

  • Il gruppo di iniezione che, combinando un mix di sollecitazioni (termica e meccanica), fornite dalle resistenze elettriche e dalla vite di plastificazione, prepara il materiale il materiale rendendolo omogeneo.
  • Il gruppo di chiusura che garantisce la corretta posizione e pressione sullo stampo in contrapposizione alle forti pressioni (fino a 800 – 900 kg/cm2) generate durante la fase di iniezione.

Nel gruppo di chiusura è integrato anche il castello di estrazione che, a ciclo concluso e pezzo alla temperatura idonea, permette, con il suo movimento, l’estrazione dello stesso dallo stampo.

Un ciclo standard, prevede queste fasi:

  1. Chiusura dello stampo
  2. Iniezione del materiale: questa si compone di un primo step di riempimento dell’impronta ed un seguente step di compattamento funzionale alla compensazione di cali di volume dovuti al ritiro fisiologico del materiale plastico nella fase di raffreddamento.
  3. Dal momento in cui viene verificato l’indurimento del punto di iniezione (unico punto di trasferimento delle pressioni da cilindro a pezzo), il pezzo inizia il suo raffreddamento nello stampo e, contemporaneamente, azionando la rotazione della vite nel cilindro di iniezione, si procede ad una nuova plastificazione di materiale preparando la dose necessaria per il prossimo pezzo da stampare.
  4. Concluse le due fasi sopra riportate lo stampo viene aperto, il pezzo estratto e la macchina è pronta per un nuovo ciclo.

Negli anni la tecnologia dello stampaggio ad iniezione ha subito mutazioni continue passando prima dai sistemi di controllo ciclo elettromeccanici a quelli elettronici, fino ad aggiungere vere e proprie varianti innovative al ciclo base per ottenere particolari sempre più performanti sia da un punto di vista estetico che meccanico, come ad esempio:

  • Il sistema IMD (In Mold Decoration) un film che riporta motivi estetici viene inserito nello stampo e sovrastampato con il materiale plastico, ottenendo un particolare finito ad alto livello estetico.

Molto utilizzata nel mondo automotive (rivestimenti finto legno o finto kevlar, mostrine, ecc.) e nel mercato dell’acquisto emozionale (cover di telefoni, rivestimenti estetici, ecc.)

  • Sovrastampaggio di tessuti: tecnologia analoga all’IMD, ma con tessuti in luogo di film plastici. Richiede controlli delle pressioni particolarmente accurati per evitare stiramenti o rotture del tessuto. Molti rivestimenti interni nel mondo auto sono prodotti con questa tecnologia.
  • Stampaggio metallo – plastica: questa tecnologia prevede il sovrastampaggio di plastica su metallo con finalità estetica (chiavi di accensione auto, impugnature posate, maniglie, ecc.) o funzionale (boccole per avvitature, blocchetti di fissaggio, ecc.).

Nel caso di sistemi ibridi, il materiale plastico va ad assumere una funzione strutturale andando, di fatto, a rinforzare un profilo metallico. Tecnologia molto utilizzata nel mondo automotive per pezzi strutturali quali front end o strutture chassis.

  • Iniezione di gas o di acqua: sfruttando la vena fluida centrale del materiale plastico, si procede, in luogo della fase di compattamento, ad iniettare all’interno del particolare gas o acqua che, in modo diverso, vanno a definire una cavità all’interno del pezzo dando struttura allo stesso.

Idonea per particolari di grossi spessori con necessità di estetica e/o struttura.

  • Inietto – compressione: effettuata la fase di iniezione e completato il riempimento del pezzo, si procede ad una ulteriore chiusura dello stampo che esercita, sul pezzo non ancora completamente solido, una compressione omogenea. È una tecnologia utilizzata in modo particolare per lo stampaggio di lastre o particolari in policarbonato, e comunque trasparenti, dove è richiesto un alto requisito estetico ed ottico.

Stampaggio rotazionale

Il materiale, preventivamente ridotto in polvere, viene inserito in uno stampo/forma che viene quindi riscaldato per permettere il cambio di stato (solido – liquido) del materiale e fatto ruotare sui tre assi in modo da permettere la distribuzione del prodotto sulle pareti per forza centrifuga.

Questa tecnologia è idonea per componenti di grossa dimensione e/o basse produzioni, in modo particolare per pezzi cavi.

Il tempo ciclo lungo, ma, di contrasto, un costo degli stampi non elevato per via delle basse pressioni in gioco rende interessante lo stampaggio rotazionale per la produzione di cisterne, giochi per parchi o strutture per segnaletica stradale.

Ultimamente il mondo del design ha puntato molto su questa tecnologia, per le peculiarità sopra descritte, per la produzione vasi, lampade, mobili e di componenti di arredo in genere.

Soffiaggio

Tecnologia composta da due fasi – una prima iniezione per formare la pre-carica del pezzo (parison) quindi posizionamento di questo pezzo in uno stampo, preriscaldo ed insufflazione di aria fino a stirare il materiale e far aderire il materiale alle pareti esterne della forma.

È una tecnologia mutuata dalla produzione delle bottiglie dove si è inteso automatizzare il lavoro normalmente svolto dai soffiatori di vetro. I parison, o preforme, vengono prodotti con la tecnologia ad iniezione (v. descrizione precedente).

La successiva soffiatura avviene dopo un inserimento ed un preriscaldo della preforma nello stampo.

Un ugello inserito nella stessa provvede a soffiare aria all’interno facendo assumere alla preforma i profili dello stampo stesso. Agendo sulla preforma si possono ottenere spessori più o meno consistenti in funzione della resistenza richiesta al manufatto finito. Maggiore o minore pressione e temperatura sono funzione del materiale che viene utilizzato.

Come detto la maggiore applicazione di questa tecnologia sono le bottiglie in PET, ma, sempre in tema di acqua, non vanno dimenticati i grossi contenitori (boccioni) per la distribuzione di acqua in spillatura così come taniche, contenitori per agenti pulenti o oli.

Estrusione

L’idea di far passare un materiale attraverso un foro sagomato per farne prendere la forma è un concetto che risale alla fine del 1800 ed è stato applicato anche ai metalli. La nascita e lo sviluppo delle materie plastiche ha dato a questa tecnologia una spinta evolutiva che l’ha portata ai livelli dei giorni nostri.

Il materiale viene plastificato in un sistema vite - cilindro e quindi fatto passare in continuo attraverso una trafila che ne ricava la forma.

La trafila, posta all’uscita del cilindro riscaldato dove si plastifica il materiale, è una piastra che prevede al suo interno delle forme sagomate passanti atte a creare la sezione del nostro manufatto (per visualizzare il concetto si può pensare alle ben note “piastre sagomate” utilizzate per la produzione, anche in ambito casalingo, dei vari formati di pasta).

Una volta passato per la trafila, il materiale plastico viene calibrato per garantire le dimensioni e la forma, e quindi raffreddato in modo da poter ottenere profili della sezione e lunghezza desiderata.

In funzione delle necessita del mercato, vengono infatti tagliate a misura le “barre” estruse per l’utilizzo finale.

Tubi, profili complessi come strutture per finestre o canaline porta cavi elettrici, guarnizioni o lastre alveolari o strutturali sono i tipici prodotti di questa tecnologia.

La sua fase evolutiva, così come avvenuto per lo stampaggio ad iniezione, ha visto l’abbinamento di altre tecnologie all’estrusione per incrementarne le performance.

Fra queste citiamo:

  • Co-estrusione di materiali diversi: allo scopo di creare profili multistrato, ognuno con un apporto tecnico o estetico specifico.
  • Co-estrusione con film estetici o funzionali per ottenere profili ready to use in applicazioni dove l’estetica è dominante (battiscopa o componenti di arredo) o viene richiesto un apporto funzionale al profilo (modanature con effetto floccato per vetri auto discendenti).
  • Co-estrusione con metalli : particolarmente utilizzata nella produzione di guarnizioni funzionali in gomma per il settore automotive dove è richiesta una forte componente ad incastro in fase di montaggio.