Teminologia completa dello Stampaggio a Iniezione

Postato su 11/01/2024 Da Protolabs

Lo stampaggio a iniezione è diventato un processo produttivo incredibilmente versatile. Questo è il risultato diretto dei progressi della tecnologia che utilizziamo per creare i design dei prodotti e produrre gli stampi. Nel corso del processo di progettazione e produzione di un prodotto, sentirai parlare di vari termini tecnici. In questo articolo di blog condivideremo una lista con alcuni termini di cui sentirai parlare quando realizzerai un nuovo progetto con degli specialisti dello stampaggio a iniezione.

Lato iniezione e lato estrazione

ABS (acrilonitrile butadiene stirene): Un polimero termoplastico comune noto per la sua versatilità, durata e resistenza agli urti. È ampiamente utilizzato in vari settori e applicazioni grazie alle sue favorevoli proprietà meccaniche e alla facilità di fabbricazione.

Segni di bruciatura: Si riferiscono a macchie o striature scure o scolorite sulla superficie di un pezzo stampato. Questi segni possono alterare l'aspetto del pezzo e indicare problemi durante lo stampaggio. Le bruciature sono dovute a un surriscaldamento localizzato del materiale plastico all'interno della cavità dello stampo. Diversi fattori contribuiscono alla formazione delle bruciature, tra cui il calore eccessivo, il tempo di permanenza, la velocità e la pressione di iniezione, il degasaggio inadeguato e la scelta del materiale.

Cavità: Lo spazio vuoto all'interno dello stampo in cui viene iniettato il materiale plastico fuso. Questa cavità costituisce la forma del pezzo/prodotto finale. La cavità è un componente cruciale nel processo di stampaggio a iniezione, poiché definisce la forma esterna e le caratteristiche del pezzo. Le cavità sono solitamente formate da due metà principali: il lato iniezione e il lato estrazione.

Forza di chiusura: La forza applicata dall'unità di chiusura della pressa a iniezione per mantenere le metà dello stampo saldamente chiuse durante le fasi di iniezione e raffreddamento del processo di stampaggio. L'unità di chiusura è solitamente costituita da sistemi idraulici o meccanici e deve resistere e contrastare l'elevata pressione iniettata nello stampo durante l'iniezione. È un aspetto critico che assicura la corretta chiusura dello stampo e ne mantiene l'integrità durante il processo.

Tempo di raffreddamento: il tempo necessario affinché la plastica fusa all'interno dello stampo si solidifichi e si raffreddi a sufficienza per consentire l'estrazione del pezzo senza distorsioni o danni. È una fase cruciale che influisce direttamente sui tempi del ciclo di produzione. Vari fattori possono influenzare i tempi di raffreddamento, come il tipo di materiale, lo spessore del pezzo, il design dello stampo e il mezzo di raffreddamento (come acqua o olio).

Difetti di stampaggio a iniezione

Difetto: imperfezione, anomalia o difetto nello stampo finale che si discosta dalle specifiche o dagli standard di qualità desiderati. Questi difetti si verificano per varie ragioni e possono includere elementi quali:

  1. Ricali di materiale - Depressioni o irregolarità superficiali causate da velocità di raffreddamento differenti, spesso dovute a spessori diversi.
  2. Deformazione - Si verifica quando i pezzi si raffreddano in modo non uniforme, causando la loro piegatura o distorsione rispetto alla forma finale.
  3. Bave - Materiale in eccesso che si estende oltre la geometria prevista del pezzo, di solito si trova lungo la linea di divisione o i bordi dello stampo.
  4. Iniezione incompleta - Lo stampo non si riempie completamente, dando luogo a un pezzo incompleto o mancante di sezioni.
  5. Segni flusso del materiale - Quando la plastica fusa fuoriesce dallo stampo, lasciando un segno visibile grazie all'elevata velocità di iniezione.
  6. Bruciatura o degradazione - Il surriscaldamento del materiale può causare degradazione o bruciatura, con conseguente scolorimento o riduzione delle proprietà meccaniche.
  7. Linee di giunzione del materiale - Linee o segni visibili dove due o più fronti di flusso si incontrano e si uniscono durante lo stampaggio.

Angolo di sformo: leggera conicità o angolo applicato alle pareti verticali di un pezzo stampato. Questo angolo è incorporato nel design dello stampo per facilitare l'estrazione del pezzo finito dalla cavità. Lo scopo dell'aggiunta di un angolo di sformo è quello di rimuovere facilmente il pezzo dallo stampo senza causare danni o incastri.

Estrattori

Estrattori: Un componente essenziale di un sistema di stampaggio a iniezione. Svolgono un ruolo importante nell'estrazione del pezzo finale dalla cavità dello stampo dopo la solidificazione della plastica. Questi estrattori fanno parte del sistema di estrazione all'interno dello stampo. Spesso sono posizionati sulla metà mobile (metà estrattore) dello stampo. Quando lo stampo si apre dopo il ciclo di raffreddamento, questi estrattori si attivano per spingere fuori dallo stampo il pezzo finale. Sono posizionati strategicamente intorno alla cavità dello stampo per applicare una forza controllata, in modo che il pezzo possa essere estratto senza causare danni. Sono disponibili in varie forme, dimensioni e design, a seconda della complessità del pezzo da produrre, del design dello stampo e dei requisiti di estrazione. Alcuni estrattori possono avere punte o rivestimenti speciali per ridurre al minimo i danni alla superficie del pezzo. Questi estrattori devono essere sottoposti a delle manutenzione e ispezione regolari per garantirne il corretto funzionamento. L'usura può verificarsi nel tempo a causa dell'uso ripetuto. Gli estrattori fanno parte di un sistema di estrazione più ampio che può includere piastre di estrazione, sleeve o altri componenti che lavorano insieme per rimuovere il pezzo stampato in modo sicuro.


Estrusione: Si tratta di un processo distinto dallo stampaggio a iniezione, in cui la plastica fusa viene spinta attraverso una matrice (che modella il materiale nella forma desiderata) per creare forme continue con una sezione trasversale coerente. Questo processo è comunemente utilizzato per produrre tubi, tubazioni, sheets e profilati.


Tempo di riempimento: il tempo necessario alla plastica fusa per riempire completamente la cavità dello stampo una volta iniziato il processo di iniezione. Diversi fattori influenzano il tempo di riempimento, come la viscosità del materiale, la geometria del pezzo, la pressione e la velocità di iniezione, il design dello stampo e lo sfiato. L'ottimizzazione del tempo di riempimento è fondamentale per ottenere una qualità costante dei pezzi e ridurre i tempi del ciclo di produzione. Se il tempo di riempimento è troppo breve, può portare a un riempimento incompleto del pezzo. D'altro canto, tempi di riempimento eccessivamente lunghi possono aumentare i tempi di ciclo e incidere sull'efficienza produttiva.


Bave: come menzionato nella sezione dei difetti, le bave rappresentano un difetto di un pezzo stampato, che si riferisce al materiale in eccesso che fuoriesce dalla cavità dello stampo durante il processo di iniezione. È indesiderabile e si presenta come un sottile strato o materiale extra intorno ai bordi del pezzo, dove le metà dello stampo si incontrano. La fuoriuscita di materiale può avvenire per diversi motivi, tra cui il disallineamento dello stampo, l'eccessiva pressione di iniezione, lo stampo usurato o danneggiato e lo scarso sfiato.

 

Gate di stampaggio a iniezione

Gate/punto di iniezione: Un punto o un'apertura specifica nello stampo, in cui la plastica fusa viene iniettata nella cavità. I gate sono di vario tipo e influenzano il processo di stampaggio e le caratteristiche del pezzo finale. Questi gate includono il gate del canale di colata, che è il canale principale per l'ingresso della plastica fusa nella cavità dello stampo dal sistema di canali. Di solito si trova nella sezione più spessa e viene successivamente tagliata dopo l'estrazione. Il gate diretto o per bordi è posizionato direttamente sul bordo del pezzo. Il gate sottomarino, nascosto sotto la superficie, riduce al minimo i segni visibili, anche se richiede uno sforzo supplementare per rifilare o rimuovere il materiale in eccesso. Hot tip gate è un gate di diametro ridotto che crea un punto di ingresso minuscolo per la plastica fusa.

Canale di iniezione: La rete di canali e passaggi che facilita il flusso di plastica fusa dall'ugello della pressa a iniezione alla cavità dello stampo. I componenti includono:

  1. 1. Canale di colata - Il canale iniziale attraverso il quale la plastica fusa passa dall'ugello della macchina allo stampo. Indirizza il materiale nel sistema di canali di scorrimento.
  2. 2. Distribuzione del canale di colata - Canali che distribuiscono la plastica fusa dalla materozza alle singole cavità dello stampo. La distribuzione del canale di colata serve a far arrivare il materiale alle porte.
    3. I gate - Come descritto sopra, punti di ingresso specifici con la cavità dello stampo.

 Camera calda: componente specializzato nello stampaggio a iniezione utilizzato per trasportare la plastica fusa dall'ugello della pressa alle cavità dello stampo. A differenza dei tradizionali sistemi a canale freddo, che utilizzano guide solide per trasportare la plastica fusa, un sistema a canale caldo mantiene il materiale allo stato fuso all'interno delle guide. Le caratteristiche principali includono:

  1. Parte centrale della camera calda- È il sistema di distribuzione centrale che riceve la plastica fusa dall'ugello della macchina e la convoglia ai singoli ugelli corrispondenti a ciascuna cavità dello stampo.
    2. Ugelli - Componenti che convogliano la plastica fusa direttamente nelle cavità dello stampo. Ogni ugello è collegato al collettore e controlla il flusso di plastica nello stampo.
    3. Elementi riscaldanti – Le camera calde utilizzano elementi riscaldanti per mantenere la plastica con i canali e gli ugelli in uno stato fuso, evitando che si solidifichi durante lo stampaggio.

 

I vantaggi delle camera calde includono la riduzione degli scarti (i canali caldi eliminano la necessità di materiale solidificato), il miglioramento della qualità (l'eliminazione dei canali freddi riduce al minimo i potenziali difetti associati ai sistemi a canale freddo, come le vestigia o l'incoerenza dei pezzi dovuta alle variazioni di temperatura del materiale) e infine l'aumento dell'efficienza (i sistemi a canale caldo possono offrire tempi di ciclo più rapidi, in quanto non è necessario attendere che i canali solidi si raffreddino e vengano espulsi prima di iniziare il ciclo successivo).
Le camera calde sono spesso utilizzate in produzioni ad alto volume, dove l'efficienza, la riduzione degli scarti di materiale e la qualità costante dei pezzi sono fondamentali. Pur offrendo numerosi vantaggi, possono essere più complessi e costosi da implementare e mantenere rispetto ai sistemi a canale freddo.

Rappresentazione del processo di stampaggio a iniezione

Stampaggio a iniezione: prevede l'iniezione di materiale plastico fuso in una cavità dello stampo ad alta pressione, per poi lasciarlo raffreddare e solidificare, formando la forma desiderata del pezzo. Le fasi principali comprendono l'alimentazione (i pellet di plastica nel cilindro riscaldato), l'iniezione (di plastica fusa), il raffreddamento (del pezzo stampato) e l'espulsione (del pezzo dallo stampo).


Unità di iniezione: uno dei componenti principali del processo di stampaggio a iniezione, responsabile della fusione e dell'iniezione del materiale plastico nella cavità dello stampo. Gli elementi chiave includono la tramoggia (dove i pellet di plastica vengono immagazzinati e immessi nella macchina). Barile (la tramoggia alimenta il materiale plastico in un lungo barile cilindrico. All'interno del barile, un meccanismo a vite ruota e spinge il materiale in avanti applicando il calore per fonderlo), vite o martinetto (responsabile della fusione e della miscelazione della plastica mentre si muove lungo il barile), ugello e anello di controllo (all'estremità del barile, c'è un ugello che si collega allo stampo. L'anello di controllo aiuta a prevenire il riflusso della plastica fusa una volta iniettata nella cavità),
Stampo: noto anche come utensile. È un componente fondamentale utilizzato per modellare e formare la plastica fusa nel pezzo o nel prodotto desiderato. È costituito da due parti, l'anima e la cavità, che insieme formano lo spazio chiuso in cui viene iniettata la plastica fusa.


Agente distaccante: sostanza applicata alle superfici della cavità dello stampo e del nucleo per facilitare il rilascio del pezzo stampato dallo stampo dopo il processo di stampaggio a iniezione. È un componente fondamentale che impedisce al pezzo di aderire allo stampo e garantisce un'iniezione fluida e senza sforzi.


Chiusura stampo: Si riferisce alla linea o alla giunzione in cui le due metà dello stampo si incontrano e si separano per creare il pezzo finale. È una considerazione essenziale per l'assemblaggio dello stampo, la prevenzione delle bave, la finitura superficiale e gli angoli di sformo.


Piastra: Una grande piastra o piattaforma piatta che fornisce una struttura di supporto rigida e solida per lo stampo durante il processo di stampaggio. L'unità di chiusura della macchina contiene due piastre: una fissa e una mobile. Le funzioni dei piani comprendono la responsabilità di esercitare la forza di serraggio necessaria per mantenere lo stampo saldamente chiuso, l'essere l'alloggiamento per il montaggio delle metà dello stampo, il supporto nel processo di iniezione rimanendo chiusi e bloccati per mantenere l'integrità del pezzo e, durante la fase di riscaldamento e raffreddamento, i piani sono progettati per supportare il mantenimento della temperatura dello stampo (utilizzando elementi o canali di riscaldamento) e l'assistenza con i sistemi di raffreddamento (come i canali dell'acqua).

Finiture di superficie per lo stampaggio a iniezione

Coefficiente di ritiro: Riduzione delle dimensioni di un pezzo stampato quando si raffredda e si solidifica dopo essere stato espulso dallo stampo. Diversi fattori contribuiscono al ritiro, tra cui le caratteristiche del materiale, la velocità di raffreddamento, la progettazione e la geometria del pard, la progettazione dello stampo e il controllo della temperatura.
Canale di colata: Si riferisce al canale o passaggio primario attraverso il quale la plastica fusa fluisce dall'ugello della macchina alla cavità dello stampo. Il punto di ingresso iniziale nello stampo.


Finitura superficiale: Si riferisce alla qualità, alla struttura, all'aspetto e alla levigatezza della superficie esterna del pezzo stampato. Noi di Protolabs offriamo le finiture Mold-Tech per i nostri servizi di stampaggio a iniezione; per saperne di più, cliccate qui.
Degasaggio: Il processo che consente all'aria, ai gas o ad altri volatili intrappolati di uscire dalla cavità dello stampo durante lo stampaggio. Un'adeguata ventilazione è fondamentale per garantire la produzione di pezzi di alta qualità, evitando difetti come trappole d'aria, bruciature o riempimento incompleto.

 

Deformazione: deformazione o distorsione di un pezzo stampato rispetto alla forma o alle dimensioni previste. Si verifica quando i pezzi si raffreddano in modo non uniforme o subiscono sollecitazioni interne durante la fase di raffreddamento e solidificazione del processo. La deformazione si verifica quando il raffreddamento non è uniforme a causa delle proprietà del materiale e della progettazione del pezzo (come angoli vivi, spessori variabili, angoli di sformo inadeguati o geometrie complesse).


Qui sono riportati solo alcuni termini dello stampaggio a iniezione. Per saperne di più, visita il nostro glossario online.