Lo stampaggio ad iniezione

Quando si parla di lavorare e trasformare le materie plastiche la nostra mente va subito alla parola “plastica”, quasi sempre associandola al petrolio ed ai suoi derivati, ma per l’onor del vero la plastica in se non esiste, o non come ce la immaginiamo noi.
Esistono però i polimeri termoplastici, che assumono nomi diversi ed hanno ognuno caratteristiche ben precise.

Le termoplastiche sono infatti delle materie plastiche che quando vengono riscaldate a determinate temperature diventano malleabili e quindi lavorabili, e tra i principali polimeri termoplastici troviamo:

  • PET (Polietilene Tereftalato), usato ad esempio per le bottiglie.
  • PVC (Polivinilcloruro o cloruro di polivinile), la classica “plastica”.
  • PA (Poliammide) , cioè il Nylon.
  • PS (Polistirene) simile al polistirolo ma che non “sbriciola”
  • PP (Polipropilene), ha molti usi, tra cui l’abbigliamento tecnico sportivo.

Come vedete quindi non esiste semplicemente la “plastica”, ma tutta una serie di diverse tipologie di polimeri industriali, ognuna con caratteristiche fisiche e di lavorazione diverse, ognuna studiata per usi particolari e precisi, e praticamente tutte riciclabili.

Ecco quindi che il mondo dell’industria ha dovuto stare al passo man mano che nuovi polimeri venivano scoperti e introdotti sul mercato, soprattutto per riuscire a trovare i metodi più adatti alla loro lavorazione.

Esistono infatti più metodi per lavorare la plastica, tra cui troviamo lo stampaggio ad iniezione, la termoformatura, l’estrusione ad altre tecnologie industriali.
In questo articolo ci soffermeremo ad approfondire come funziona lo stampaggio ad iniezione della plastica.

Cos’è lo stampaggio ad iniezione

Lo stampaggio ad iniezione è una tecnologia sfruttata soprattutto per la creazione di piccoli oggetti, dove gli elementi chiave per determinare il vantaggio di questa tecnica sono la precisione delle tolleranze unita a produzione in massa (tanti pezzi in poco tempo).

Se si parla di stampaggio ad iniezione per forza di cose devono quindi entrare in gioco gli stampi, solitamente costruiti in acciao inox, progettati per produrre pezzi finiti ben precisi e con alte velocità di produzione. Pensiamo ad esempio a quanti pezzi di plastica abbiamo all’interno della nostra auto, soprattutto nascosti all’interno della carrozzeria come possono essere i supporti, ganci, rivestimenti, ecc.

Esistono perciò aziende specializzate non solo nella lavorazione dei polimeri, ma anche nella costruzione di stampi per materie plastiche , con uffici tecnici preparati ad affrontare le più strane esigenze dei clienti, reparti di produzione moderni e collaudi finali affidabili.

Lo stampaggio ad iniezione offre quindi queste possibilità:

  • Stampaggio di pezzi tridimensionali
  • Tolleranze strette
  • Produttività elevata
  • Finitura elevata fin dall’estrusione iniziale

Ovviamente non può essere sempre tutto rose e viole, come in tutti i settori industriali e tutti i tipi di lavorazione bisogna mettere in conto anche altri aspetti meno felici, come possono essere:

  • Il costo iniziale per la progettazione dello stampo (studio, costruzione, collaudo, messa a punto)
  • L’usura nel tempo dello stampo stesso, motivo per cui sono più adatti alla produzione di grandi lotti per poter abbattere i costi per pezzo prodotto.
  • Il costo dell’intera struttura adatta allo scopo e sua manutenzione ordinaria e straordinaria (Presse, iniettori, circuiti per il raffreddamento)

Come funziona una macchina per stampaggio ad iniezione

Le macchine industriali usate per lo stampaggio ad iniezione possono essere azionate da motori idraulici o da servomotori elettrici.
Per semplicità di lettura e comprensione potremmo definire la macchina divisa in tre zone:

  • Fusione dei polimeri termoplastici
  • Gruppo di iniezione
  • Stampo
  • Gruppo di chiusura stampo
  • Estrusore

I polimeri entrano in un cilindro dove il materiale viene scaldato alla giusta temperatura per renderlo sufficientemente malleabile, quindi viene passato al gruppo di iniezione dove attraverso particolari ugelli viene iniettato nello stampo tenuto ben chiuso e saldo dal gruppo di chiusura.
Una volta raffreddato a sufficienza il materiale plastico, lo stampo viene aperto e l’oggetto prefinito estruso da esso.

E’ possibile, soprattutto nella produzione di pezzi molto piccoli, che all’interno di uno stesso stampo vengano creati più pezzi, in questo caso si parla quindi di “grappolo“, ed in questi casi la fase di progettazione e collaudo è più importante che mai, perché bisogna far si che la plastica fusa iniettata raggiunga in modo uniforme tutte le cavità dello stampo, in modo da non avere pezzi scartati perché malfatti.