I parametri dello stampaggio a iniezione della plastica più importanti – Ottimizzazione per la massima efficienza

Il processo di stampaggio a iniezione della plastica è il fulcro della tecnologia di produzione moderna e consente di realizzare un’ampia gamma di componenti di alta qualità per un’ampia gamma di settori industriali. Ma il percorso dal granulato al componente finito presenta numerose sfide. Quali componenti e parametri critici svolgono un ruolo? Quali sono i problemi più comuni che possono verificarsi e come possono essere risolti in modo efficiente? Trova le risposte a queste domande in questo blog.

Il processo di stampaggio a iniezione della plastica

Lo stampaggio a iniezione della plastica è un metodo di lavorazione della plastica ampiamente utilizzato per produrre i componenti di precisione complessi. Questo processo fonde e inietta il granulato di plastica in uno stampo ad alta pressione. I metodi consentono la produzione di massa delle parti con elevata precisione e ripetibilità.

Esistono diversi tipi di metodi di stampaggio a iniezione della plastica che vengono utilizzati a seconda dei requisiti specifici del prodotto e dei materiali utilizzati. Quando si stampa con i termoindurenti, per esempio, i materiali polimerizzano irreversibilmente durante il processo e non possono essere rifusi, il che li rende particolarmente resistenti. Al contrario, il materiale rimane fusibile durante uno stampaggio a iniezione termoplastico, il che consente al materiale di essere lavorato e riciclato più volte. Tuttavia vari parametri svolgono anche un ruolo importante in aggiunta ai materiali e ai metodi. Alcuni dei parametri più importanti nello stampaggio a iniezione della plastica sono presentati di seguito per una comprensione migliore dei principi di stampaggio a iniezione della plastica.

I parametri più importanti dello stampaggio a iniezione della plastica

Per lo stampaggio a iniezione della plastica sono necessarie impostazioni precise dei parametri della macchina per garantire la qualità e l’efficienza del processo di produzione. Questi parametri determinano non solo la lavorazione del materiale, ma anche le proprietà del prodotto finale. Dalla temperatura di fusione alla pressione di iniezione fino al tempo di raffreddamento: ciascuno di questi parametri influenza la capacità del materiale di riempire lo stampo, la velocità di esecuzione del processo e le proprietà meccaniche della parte stampata a iniezione finita.

• Temperatura di fusione: Determina quanto il granulato di plastica viene riscaldato prima di essere iniettato nello stampo.
• Pressione di iniezione: La pressione alla quale il materiale fuso viene iniettato nello stampo.
• Velocità di iniezione: La velocità alla quale il materiale viene iniettato nello stampo.
• Temperatura utensile: La temperatura dello stampo influenza il comportamento di raffreddamento e la qualità superficiale della parte stampata a iniezione.
• Tempo di tenuta e pressione di tenuta: Dopo la fase di iniezione la pressione viene mantenuta per comprimere il materiale nello stampo ed evitare il restringimento.
• Forza di sformatura: La forza necessaria per rilasciare la parte dallo stampo dopo la solidificazione.

Problemi frequenti nel processo di stampaggio a iniezione

Il processo di stampaggio a iniezione della plastica è uno dei metodi più efficienti e accurati per la produzione di massa di componenti complessi. Tuttavia, nonostante i progressi tecnologici e dell’automazione, lo stampaggio a iniezione della plastica rimane suscettibile a errori e problemi che possono compromettere significativamente la qualità delle parti prodotte. Questi problemi possono essere causati da proprietà del materiale, componenti della macchina, strumenti e parametri di lavorazione. Continua a leggere per scoprire come i prodotti MISUMI possono aiutare a prevenire o correggere le fonti di errori che si verificano di frequente.

Segni di avallamento

I segni di avallamento sono depressioni o ammaccature sulla superficie di una parte stampata a iniezione. Questi sono spesso causati dal restringimento del materiale durante la fase di raffreddamento. Si verificano principalmente in aree con spessori della parete più spessi, poiché in queste aree il materiale si raffredda più lentamente e si restringe. La correzione di questo problema richiede, tra le altre cose, regolazioni dei parametri e dei componenti dello strumento.

• Aumentando la pressione di tenuta o allungando il tempo della pressione di tenuta, il materiale viene premuto meglio nella cavità e viene compensato il restringimento.
• L’allungamento del tempo di raffreddamento può garantire che il materiale sia raffreddato sufficientemente prima che lo stampo sia aperto.
• Una dimensione maggiore della boccola per canale di colata può migliorare il flusso del materiale e garantire che la pressione di tenuta sia trasferita meglio per riempire la cavità completamente e uniformemente. Se la porta è troppo piccola, il flusso del materiale può essere irregolare, il che aumenta la probabilità che si formino segni di avallamento.
• Il controllo ottimizzato della temperatura dello stampo, che garantisce un raffreddamento uniforme in tutte le aree del componente, impedisce alle aree più spesse di raffreddarsi più lentamente, causando così il restringimento. L’uso di canali di raffreddamento posizionati con precisione o di raffreddamento concentrico può aiutare a dissipare il calore in modo uniforme.

Riempimento incompleto dello stampo

Il riempimento incompleto si verifica quando il materiale disponibile è insufficiente per riempire l’intero stampo o alcune regioni dello stampo (solitamente le sezioni più sottili). Ciò accade perché il polimero si raffredda prematuramente e si solidifica prima che la cavità dello stampo sia riempita completamente.

• Il riempimento incompleto si verifica spesso perché il materiale non entra nello stampo abbastanza rapidamente, causandone il raffreddamento in aree più sottili e impedendogli di fluire ulteriormente. Aumentando la pressione di iniezione e la velocità di iniezione, il polimero fuso viene premuto nello stampo più rapidamente e può riempire completamente la cavità prima che il materiale si raffreddi troppo.
• Se la temperatura di fusione è troppo bassa, il materiale potrebbe non essere sufficientemente libero di fluire per riempire completamente lo stampo. Un aumento della temperatura di fusione rende il materiale più fluido e aumenta la probabilità che vengano raggiunte anche le aree sottili della forma.
• Un raffreddamento insufficiente o irregolare dello stampo può portare troppo rapidamente al raffreddamento del materiale nelle regioni più sottili della cavità. La temperatura dello stampo può essere regolata in modo più uniforme, utilizzando tubi di raffreddamento ottimizzati o sistemi di raffreddamento vicini al contorno. Di conseguenza il materiale rimane libero di scorrere più a lungo nelle regioni più sottili.
• Il punto di iniezione svolge un ruolo importante per il flusso del materiale. Se la porta è troppo piccola durante lo stampaggio a iniezione, il materiale non può fluire abbastanza rapidamente nello stampo, il che porta anche a un riempimento incompleto. L’aumento della dimensione della porta può migliorare il flusso del materiale e garantire che la cavità sia riempita in modo uniforme e completo.

Vuoti (tasche d’aria)

I vuoti sono cavità o tasche d’aria all’interno di una parte stampata a iniezione causate dal restringimento del materiale durante il raffreddamento. Una pressione di tenuta insufficiente o un raffreddamento non corretto possono causare il riempimento incompleto del materiale nella cavità, causando la formazione di cavità.

• Il restringimento si verifica frequentemente perché il materiale non è riempito completamente durante il restringimento. Aumentando la pressione di tenuta ed estendendo il tempo della pressione di tenuta, il materiale viene premuto più saldamente nella cavità, il che impedisce la formazione di cavità e garantisce che il materiale venga compattato.
• Il raffreddamento uniforme e controllato riduce la probabilità di un restringimento e di tasche d’aria. Il materiale può indurire in modo più uniforme regolando il tempo di raffreddamento o raffreddando in modo più efficiente lo strumento.
• Una scarsa ventilazione dello stampo è una causa comune della formazione di tasche d’aria. Il posizionamento preciso degli inserti di sfiato consente all’aria intrappolata di fuoriuscire dallo stampo durante il processo di iniezione.
• Anche i perni di espulsione, che sono utilizzati normalmente per sformare il componente, possono fungere da punti di sfiato aggiuntivi. Questi possono essere progettati per facilitare uno sfiato dell’aria più efficiente dallo stampo.

L’importanza dei parametri e dei componenti giusti

Durante lo stampaggio a iniezione si presentano diversi difetti che possono influire sulla qualità e sulla funzionalità del prodotto finale. Oltre ai problemi già spiegati in dettaglio, come vuoti, segni di avvallamento e riempimento incompleto, ci sono anche numerose altre fonti di errore che devono essere prese in considerazione per garantire l’efficienza produttiva e la qualità dei componenti, come crepe, linee di giunzione, macchie opache, vacuoli, formazione di bave o deformazione. Al fine di eliminare questi problemi, è importante ottimizzare gli strumenti e i componenti di stampaggio a iniezione della plastica oltre ai metodi e ai parametri.

I perni centrali, ad esempio, aiutano a modellare con precisione i componenti con cavità e garantiscono un raffreddamento uniforme e una stabilità della forma. Contribuiscono a ridurre al minimo la deformazione e a migliorare il riempimento dello stampo, specialmente per le geometrie complesse. Le boccole di centraggio assicurano che le metà dello stampo siano perfettamente allineate. Un allineamento errato può causare la formazione di bave perché il materiale scorre in modo irregolare. Aiutano anche a ridurre al minimo le deformazioni allineando lo stampo in modo più accurato.

Il sottotaglio spesso non può essere evitato, in particolare su geometrie complicate. In questi casi sono essenziali componenti mobili come eiettori diagonali, pin del nucleo del blocco o inserti per stampi. Questi consentono lo stampaggio di componenti complessi senza causare problemi di sformatura o riempimento e garantiscono una sagomatura precisa e una distribuzione uniforme del materiale. Il monitoraggio ottimizzato dell’apertura dello stampo garantisce che il componente venga rimosso dallo stampo solo dopo un raffreddamento e una polimerizzazione sufficienti. La sformatura prematura può causare deformazioni e difetti superficiali. Il monitoraggio aiuta anche a prevenire la formazione di bave chiudendo e tenendo lo stampo correttamente.

La qualità e l’efficienza del processo di stampaggio a iniezione della plastica dipendono in gran parte dai parametri e dagli strumenti corretti. In un ambiente di produzione che richiede risultati precisi e ripetibili, anche una piccola deviazione dei parametri può avere effetti significativi sul prodotto finale. L’attrezzatura MISUMI corretta può aiutare a evitare in modo efficace fonti di errori frequenti durante lo stampaggio a iniezione e ad aumentare in modo sostenibile la qualità della produzione.