come iniettare plastica e produrre diversi tipi di prodotti

Lo stampaggio a iniezione è un processo di fabbricazione ampiamente utilizzato per produrre parti in plastica in grandi volumi.

Ecco una guida passo-passo al processo, inclusi i passaggi critici chiave:

1. Progettazione e selezione dei materiali

Progettazione del prodotto: Inizia con un progetto 3D della parte (utilizzando software CAD come Solid Works o Auto，CAD).

Scelta del materiale plastico: selezionare un polimero in base ai requisiti della parte (resistenza, resistenza alla temperatura, flessibilità, costo, ecc.). Le opzioni comuni includono:

Termoplastici (più comuni): PP, PE, ABS, PC, PET.

2. Progettazione e fabbricazione dello stampo

Lo stampo è il fulcro del processo, tipicamente realizzato in acciaio temprato (per la produzione di grandi volumi)

Caratteristiche principali dello stampo:

Cavità: la forma cava che forma la parte (singola o multi-cavità per la produzione di massa).

Sistema di colata: canali che trasportano la plastica fusa nella cavità (ad esempio, sprue, canale, gate). I gate controllano la portata e la posizione (ad esempio, gate laterali, sub-gate).

Sistema di raffreddamento: canali d'acqua all'interno dello stampo per raffreddare la plastica fusa in modo rapido e uniforme (fondamentale per il tempo di ciclo e la qualità della parte).

Sistema di espulsione: perni, piastre o manicotti per spingere la parte raffreddata fuori dallo stampo.

3. Preparazione del materiale plastico

Asciugatura: molte plastiche igroscopiche (PC, ABS) assorbono l'umidità dall'aria, che causa bolle o striature nella parte finale. Asciugarle in un essiccatore deumidificante a temperature specifiche (ad esempio, 80–120°C per l'ABS) per 2–4 ore.

Coloranti/Additivi: mescolare pigmenti, riempitivi (fibra di vetro) o stabilizzatori (resistenza ai raggi UV) secondo necessità. I materiali pre-composti (già colorati) semplificano questo passaggio.

4. Stampaggio a iniezioneConfigurazione della macchina

Le macchine per lo stampaggio a iniezione sono costituite da un'unità di iniezione (fonde la plastica) e un'unità di bloccaggio (tiene e apre lo stampo). Passaggi di configurazione:

Montare lo stampo: fissare le metà dello stampo all'unità di bloccaggio (piastre fisse e mobili). Allineare con attenzione per evitare danni.

Impostare le temperature: riscaldare il cilindro (unità di iniezione) in zone per corrispondere al punto di fusione della plastica (ad esempio, 180–230°C per PP, 230–300°C per ABS). Anche l'ugello (che si collega allo stampo) viene riscaldato.

Forza di bloccaggio: regolare l'unità di bloccaggio per applicare una forza sufficiente a mantenere lo stampo chiuso durante l'iniezione (previene il "flash"—plastica che fuoriesce tra le metà dello stampo). Calcolata in base all'area della parte e alla pressione del materiale.

5. Il ciclo di stampaggio a iniezione

Un singolo ciclo produce una o più parti e include 4 fasi principali:

a. Plasticizzazione (fusione)

La plastica granulare viene alimentata nel cilindro tramite una tramoggia.

Una vite rotante spinge la plastica in avanti, riscaldandola tramite attrito e riscaldatori del cilindro fino a quando non si scioglie in un fluido viscoso (fusione).

La vite si ritrae leggermente per accumulare un volume misurato di fusione (dimensione della carica) nella parte anteriore del cilindro.

b. Iniezione

La vite si muove in avanti rapidamente, forzando la plastica fusa attraverso l'ugello e nel sistema di colata dello stampo, riempiendo la cavità.

Parametri chiave:

Pressione di iniezione: assicura che lo stampo si riempia completamente (varia a seconda del materiale; ad esempio, 700–1500 bar).

Velocità di iniezione: controlla la velocità con cui la cavità si riempie (troppo lenta = punti freddi; troppo veloce = turbolenza/trappole d'aria).

c. Compattazione e mantenimento

Una volta che la cavità è piena, la vite mantiene la pressione (pressione di mantenimento) per "compattare" ulteriore plastica nello stampo, compensando il restringimento mentre la plastica si raffredda.

Riduce i segni di affondamento e garantisce l'accuratezza dimensionale.

d. Raffreddamento

Il sistema di raffreddamento dello stampo fa circolare l'acqua per rimuovere il calore, solidificando la plastica.

e. Espulsione

Dopo il raffreddamento, l'unità di bloccaggio apre lo stampo.

I perni di espulsione spingono la parte solidificata fuori dalla cavità.

Il ciclo si ripete (tipicamente 10–60 secondi, a seconda delle dimensioni, della struttura, del peso, delle prestazioni della parte e così via).