Polimeri e stampi per la plastica
La plastica ha invaso la nostra vita da molti anni ormai, molti oggetti di uso comune sono costruiti interamente in materiale plastico, ma anche molti particolari delle nostre auto, oppure oggetti d’arredo, o ancora oggetti per uso medicale.
La plastica però non esiste, o almeno non nel concetto un po’ confusionario che ne abbiamo, in quanto esistono i polimeri della plastica, che sono quindi diversi materiali con diverse caratteristiche fisiche, chimiche e meccaniche. Un po’ come quando parliamo del ferro, che in realtà esiste come minerale ma non come materiale vero e proprio, in quanto trattasi di leghe ferrose.
Polimeri e tipi di plastica
La plastica la conosciamo sotto diversi nomi, ma dal punto di vista dei materiali, cioè i polimeri dovremmo parlare di:
- PVC: Cloruro di polivinile
- PET: polietilentereftalato
- PS: Polistirolo
- PP: Polipropilene
- PE: Polietilene
Questi nomi si traducono in materiali di uso comune, come ad esempio la gomma dei nostri pneumatici e sono gli elastomeri, i materiali termoplastici e i materiali indurenti, le resine e appunto la gomma.
Tutti questi materiali diversi, per essere trasformati hanno bisogno di lavorazioni che spesso coincidono con lo stampaggio delle materie plastiche, lavorazione che ora vedremo meglio.
Lavorazioni e stampaggio della plastica
Lo stampaggio della plastica può essere di diverse tipologie, sia in base al tipo di lavorazione ma anche in base al tipo di produzione, cioè di uso finale dell’oggetto stampato.
Tra le lavorazioni principali troviamo:
- Lo stampaggio per compressione
- Lo stampaggio per soffiaggio
- Lo stampaggio ad iniezione
Tutte queste lavorazioni hanno una cosa in comune, gli stampi, e per la costruzione di stampi per materie plastiche, come ci insegna Mouldtek, ci vogliono preparazione, esperienza, tecnici preparati, perché alcuni di questi stampi potranno essere dedicati anche a produzioni particolari o con richieste di tolleranza minima.
Nella costruzione degli stampi per polimeri bisogna innanzi tutto passare per una fase di fattibilità attraverso un confronto con il committente per capire quali necessità reali ha e quali caratteristiche deve avere l’oggetto finito, in particolare dal punto di vista di eventuali normative di sicurezza.
Dopo di che si passa alla progettazione vera e propria con l’uso di costosi software 3D e successivamente si produce il primo prototipo, per verificare che il progetto non nasconda difetti. Solo se la prototipazione va a buon fine si può passare alla fase produttiva.
Tra le lavorazioni più tipiche troviamo lo stampaggio ad iniezione, vediamolo meglio in particolare.
Stampaggio ad iniezione
Lo stampaggio ad iniezione delle materie plastiche è un tipo di lavorazione adatta alla creazione di piccoli oggetti, pensiamo ad esempio ad oggetti di componentistica, oppure a parti di giocattoli e molto altro.
Con lo stampaggio ad iniezione si possono stampare senza problemi oggetti tridimensionali e con tolleranze minime, si riesce a raggiungere un alta produttività in quanto si riescono a produrre molti pezzi in tempi brevi (adatto quindi a grandi commesse) e permette fin da subito una buona finitura del pezzo.
Di contro dobbiamo dire che lo stampaggio ad iniezione ha i suoi costi, perché la produzione dello stampo richiede una progettazione accurata ed un collaudo preventivo, il che ne fa una lavorazione adatta a produzioni dai grandi numeri.
Per sintetizzare il processo di stampaggio ad iniezione proviamo a suddividerlo in più fasi:
- Fase di fusione del polimero: in questa fase vengono fusi e portati allo stato malleabile i polimeri scelti per lo stampaggio. Solitamente i polimeri allo stato solido si trovano sotto forma di pellet.
- Fase di iniezione: il polimero viene iniettato nello stampo con particolari ugello o iniettori.
- Estrusione: una volta raffreddato sufficientemente il materiale plastico, lo stampo viene aperto e gli oggetti estrusi.
In conclusione possiamo dire che molti oggetti che ci troviamo tra le mani tutti i giorni, come la tastiera del vostro computer o la scocca dello smartphone, sono molto probabilmente costruiti attraverso un processo simile, con alle spalle ore di progettazione e tecnologia avanzata, con materiali diversi e lavorazioni che in pochi conoscono.