Introduzione

Prefazione: Le materie plastiche sono ovunque. E ci sono diversi modi per realizzare prodotti in plastica. Una delle modalità più diffuse è lo stampaggio a iniezione. La macchina per lo stampaggio a iniezione è l'attrezzatura chiave per la produzione di progetti di stampaggio a iniezione, i produttori utilizzano questo processo perché è economico e produce buoni pezzi. Quali sono i prodotti realizzati con lo stampaggio a iniezione?

Sono molti gli oggetti e i settori che utilizzano lo stampaggio a iniezione. Ad esempio, giocattoli, tappi di bottiglia, strumenti chirurgici, portagioie e persino parti di automobili come i cruscotti. In questo articolo parleremo di esempi di processi di stampaggio a iniezione della plastica, applicazioni, prodotti e vantaggi del processo di produzione.

Quali sono alcuni esempi di prodotti per lo stampaggio a iniezione?

Ora che abbiamo analizzato i settori di applicazione dei prodotti stampati a iniezione, parliamo di alcuni esempi di pezzi stampati a iniezione.

Montaggio a scatto

Gli snap-fit sono un ottimo esempio di plastica realizzata con lo stampaggio a iniezione. Vengono utilizzati nelle parti in plastica per mantenere un buon aspetto del design. Inoltre, gli innesti a scatto ottenuti con lo stampaggio a iniezione sono solitamente più flessibili e possono sopportare più maltrattamenti quando si montano e si smontano i pezzi.

Gli snap fit realizzati con lo stampaggio a iniezione aiutano i progetti a tornare in posizione libera da tensioni dopo l'innesto con un componente di accoppiamento. Tuttavia, se non è possibile tornare in una posizione priva di tensioni, un accoppiamento a scatto stampato a iniezione può rimanere sotto sforzo. Tuttavia, tale sollecitazione deve essere inferiore alla sollecitazione massima accettabile per il materiale progettato, che di solito è 50% del suo limite elastico.

Con lo stampaggio a iniezione, invece, gli ingegneri hanno sviluppato dei dispositivi a scatto che possono essere facilmente inseriti e disinseriti con un semplice movimento di spinta.

Cerniere per l'abitare

Lo stampaggio a iniezione è il modo migliore e più economico per produrre cerniere vive, soprattutto quando se ne producono molte. Ci sono alcuni motivi per cui si ricorre allo stampaggio a iniezione per la produzione di cerniere vive.

Il primo motivo è che con questo processo è possibile produrre cerniere viventi molto più velocemente di qualsiasi altro metodo di produzione della plastica. Il secondo motivo è che le cerniere vive realizzate con questo processo hanno una qualità superficiale migliore rispetto a quelle realizzate con la lavorazione CNC.

Fili

Le filettature sono un esempio di stampaggio a iniezione della plastica. Si trovano spesso sui colli dei contenitori e delle bottiglie di plastica. I produttori utilizzano lo stampaggio a iniezione per creare filettature interne ed esterne.

Per realizzare filettature esterne con lo stampaggio a iniezione, è necessario creare uno stampo che abbia metà delle filettature nel nucleo di plastica e metà nella cavità. In questo modo è più facile separare la plastica stampata dall'utensile. È possibile notare una linea sottile nel punto in cui si incontrano le filettature, che indica il punto in cui le due metà dello stampo si uniscono.

Ma ottenere filettature interne è un'altra storia. In questo caso, si utilizza un nucleo di filettatura o una cavità rimovibile. Si inserisce questo nucleo di filettatura nello stampo e si spara la plastica nello stampo. La plastica si indurisce e si ottengono le filettature.

Inserti filettati

Gli inserti filettati sono un tipo di prodotto stampato a iniezione che consente di ottenere filettature riutilizzabili. Un altro vantaggio è quello di mantenere l'integrità della giunzione bullonata durante l'applicazione. Inoltre, assicurano che non si verifichi la spanatura della filettatura, consentendo di applicare alle viti la giusta coppia di montaggio.

Esistono due tipi principali di materiali plastici che gli ingegneri utilizzano per l'installazione di inserti filettati: i termoplastici e i termoindurenti. I termoindurenti comprendono le resine di poliestere, l'urea, le resine epossidiche e la bachelite. Questo tipo di plastica è resistente al calore e tenace. Una volta formata, non può essere riformata con pressione e calore perché il cambiamento chimico è irreversibile. Questo tipo di plastica è ideale per la produzione di inserti a pressione, a stampo e autofilettanti.

I termoplastici, invece, sono solidi a temperatura ambiente ma si ammorbidiscono a temperature più elevate e hanno un punto di fusione. Le plastiche più comuni di questa categoria sono ABS, poliammide, policarbonato e cloruro di polivinile. Gli ingegneri utilizzano i termoplastici per produrre inserti termici/ultrasonici, inserti a pressione, inserti stampati e autofilettanti.

Montaggio a pressione

L'accoppiamento a pressione con lo stampaggio a iniezione è un ottimo modo per risparmiare tempo e denaro nell'assemblaggio. Un modo per assicurarsi che l'accoppiamento a pressione abbia successo è quello di utilizzare inserti stampati. Questi inserti contribuiscono a creare un legame molto forte tra la plastica stampata e l'inserto.

Cappellini vivi

Le cerniere Living sono cerniere realizzate con lo stesso materiale della parte madre. Le cerniere Living Hinges realizzate con il processo di stampaggio a iniezione sono molto resistenti. Possono essere piegate di 180 gradi o più di un milione di volte senza rompersi.

Inoltre, i tappi vivi non richiedono l'assemblaggio di diverse parti perché sono un pezzo unico. Inoltre, esistono quattro tipi principali di tappi: dritti o piatti, a prova di bambino, doppi o tripli e a farfalla.

Alloggiamenti dei dispositivi

Le custodie dei dispositivi sono involucri protettivi, solitamente in metallo o plastica, che proteggono il prodotto. La produzione di custodie per dispositivi con il processo di stampaggio a iniezione è più economica di qualsiasi altro metodo di produzione della plastica.

Ciò è particolarmente vero quando i produttori desiderano produrre in serie gli alloggiamenti dei dispositivi. Inoltre, i produttori utilizzano questo processo per realizzare alloggiamenti per dispositivi di diversi settori, dall'elettronica per computer ai dispositivi medici. Un altro aspetto che rende interessanti gli alloggiamenti per dispositivi stampati a iniezione è la facilità di accesso al prodotto, poiché è sufficiente togliere l'alloggiamento.

Isolatori

Un altro utilizzo del processo di stampaggio a iniezione è la realizzazione di isolanti. Questo è ciò che fanno le parti stampate a iniezione nei prodotti elettronici. In quanto isolanti, questi pezzi contribuiscono a tenere separati i conduttori elettrici, interrompendo il flusso di elettricità.

Ad esempio, realizziamo alloggiamenti elettronici, interruttori e altri componenti elettrici con plastiche come PC e ABS.

Elementi di fissaggio per ponti

I produttori di elementi di fissaggio per ponti utilizzano stampi a iniezione per rivestire gli inserti in acciaio inossidabile con materiali polimerici resistenti come il polipropilene e il polietilene. Questa combinazione rende gli elementi di fissaggio resistenti ai raggi UV e quindi molto durevoli, indipendentemente dalle condizioni atmosferiche del luogo in cui si vive.

Un altro vantaggio degli elementi di fissaggio per ponte stampati a iniezione è che consentono al legno del ponte di espandersi e contrarsi liberamente.

Pannelli strumenti

Il cruscotto è uno dei componenti più comuni nello sviluppo delle automobili. Lo stampaggio a iniezione facilita la produzione di questo pezzo. Anche strutture come i telai degli airbag, i pannelli interni, i condotti dell'aria, i posacenere mobili, i corpi dei cruscotti, i corpi inferiori dei cruscotti, ecc. sono più facili da integrare.

Esistono diversi processi di stampaggio a iniezione utilizzati per la produzione di cruscotti automobilistici. Essi comprendono lo stampaggio a iniezione assistito da gas, l'iniezione sequenziale di valvole e l'iniezione composta. Altri processi sono lo stampaggio di inserti per cruscotti, lo stampaggio a iniezione a due colori e lo stampaggio a iniezione a due colori per cruscotti.

Custodie per telefoni

Le custodie per telefoni sono uno dei prodotti più popolari da realizzare con lo stampaggio a iniezione. Le plastiche più comuni utilizzate per questo processo sono il policarbonato, il poliuretano e il polipropilene. Questi materiali sono utilizzati anche per realizzare custodie telefoniche resistenti.

Quali sono i vantaggi dello stampaggio a iniezione?

Sono molte le ragioni per cui i produttori si rivolgono allo stampaggio a iniezione per produrre pezzi. Eccone alcuni.

Rapporto qualità/prezzo

Lo stampaggio a iniezione è un processo economico che non comporta grandi sprechi perché le macchine per lo stampaggio a iniezione riducono al minimo i rifiuti utilizzando materiali riciclabili. La plastica è di solito più economica di altri materiali, come il metallo e la gomma, per cui la gente la usa volentieri per molte cose. Inoltre, se si ricicla la plastica in eccesso, è possibile riutilizzarla in seguito e risparmiare ancora di più.

Una volta superati i costi iniziali di progettazione e realizzazione degli stampi a iniezione, i costi di manodopera sono generalmente bassi. È un processo ad alta produttività, quindi si può dire che gli stampi si ripagano da soli nel tempo. Ecco perché è un ottimo modo per produrre pezzi in plastica di alta qualità e in grandi volumi.

Versatilità nel design

Lo stampaggio a iniezione è un processo che consente ai produttori di produrre pezzi dalle forme complesse. Per assicurarsi che i pezzi vengano prodotti nel modo desiderato, i produttori regolano le impostazioni della macchina. Cambiano aspetti come la velocità con cui la plastica entra nello stampo, la temperatura e la pressione.

Inoltre, i macchinisti possono utilizzare software di simulazione, automazione e stampa 3D. Queste tecnologie aiutano a progettare e testare stampi, parametri di processo e pezzi stampati. Tuttavia, la versatilità di progettazione dello stampaggio a iniezione dipende dal materiale plastico, dalla complessità del pezzo e dal design dello stampo.

Funziona con una varietà di materiali

Oggi gli ingegneri possono scegliere tra più di 50 materiali per lo stampaggio a iniezione. Con tutte queste opzioni, è più facile trovare un materiale con le proprietà necessarie. Inoltre, lo stampaggio a iniezione consente di combinare due o più materiali per ottenere pezzi con diverse proprietà.

Risparmio di tempo

Un ciclo di stampaggio a iniezione può durare da 10 secondi a 2 minuti, a seconda della complessità della forma. Questo è positivo perché è possibile produrre molte copie di un pezzo in un'ora e non costa molto.

Basso livello di rifiuti

Il processo di stampaggio a iniezione della plastica produce pochissimi scarti post-produzione rispetto ai processi di produzione tradizionali. Gli eventuali scarti di plastica provengono in genere dalle porte e dalle guide. Tuttavia, qualsiasi plastica inutilizzata o di scarto può essere rimacinata e riciclata per un uso futuro.

Altamente accurata

Indipendentemente dalla complessità della geometria del pezzo da produrre, lo stampaggio a iniezione è estremamente preciso. Questo processo può facilmente raggiungere tolleranze comprese tra 0,005 e 0,020 pollici. Tuttavia, per ottenere questo risultato in un determinato periodo di tempo, è necessario considerare le linee di saldatura, lo spessore delle pareti, le transizioni degli angoli e il design di nervature e bocche.

Produzione ad alto volume

Uno degli aspetti positivi dello stampaggio a iniezione è che si possono produrre molti pezzi prima di dover intervenire sullo stampo. Ciò è particolarmente vero quando si utilizzano utensili duri, che possono essere utilizzati per oltre 100.000 cicli prima di dover intervenire.

Alta efficienza produttiva

Lo stampaggio della plastica è veloce ed efficiente. È ottimo per produrre molte cose in una sola volta, risparmiando così denaro. Inoltre, è ottimo per produrre la stessa cosa più volte, in modo da non sprecare tanto materiale.

Un singolo stampo può produrre centinaia o migliaia di pezzi prima di dover essere sostituito. Molti stampi in alluminio durano fino a 10.000 cicli, mentre quelli in acciaio possono superare i 100.000 cicli. Questo garantisce un processo ripetibile e ad alta produttività che soddisfa i requisiti di tolleranza ed estetica. Tenete presente che le velocità di produzione dipendono spesso dalle dimensioni e dalla complessità del pezzo stampato a iniezione.

Quali sono le applicazioni industriali dello stampaggio a iniezione?

Le parti in plastica sono ovunque. Sono economici, forti, chimicamente stabili, resistenti all'usura, isolanti e termicamente conduttivi. Ecco perché lo stampaggio a iniezione è presente in molti settori. Ecco alcuni esempi.

Industria automobilistica

Il processo di stampaggio a iniezione viene utilizzato per produrre parti di automobili e macchinari. L'industria utilizza questi componenti in plastica per una serie di motivi. Uno dei motivi principali è la loro lunga durata. I componenti in plastica non si usurano e non si rompono e di solito possono durare a lungo.

Inoltre, la plastica è leggera rispetto ad altri materiali. Questa leggerezza aiuta le auto a consumare meno carburante, perché più l'auto è pesante, più consuma carburante.

Inoltre, le parti in plastica possono resistere all'esposizione ai raggi UV e alla corrosione, il che le rende perfette per la produzione di componenti automobilistici come comandi radio, portabicchieri, paraurti e cruscotti.

Industria medica

L'industria medica si affida in larga misura a parti in plastica stampate a iniezione. L'industria richiede spesso la produzione di volumi elevati di pezzi di precisione. Inoltre, apprezza la produzione di massa, in quanto la maggior parte dei prodotti in plastica fabbricati qui sono monouso, il che aiuta a prevenire la diffusione di malattie e batteri e a mantenere la sterilità.

Inoltre, l'industria produce oggetti come siringhe di plastica monouso e connettori per flebo utilizzando lo stampaggio a iniezione. Inoltre, produce oggetti come protesi e impianti dentali che possono essere inseriti nel corpo in modo sicuro. Si producono anche oggetti come maniglie e grilletti che possono essere puliti. Inoltre, le plastiche di grado medico più comuni includono resine plastiche come il silicone, il polipropilene, il polietilene e l'ABS.

Elettronica

Le materie plastiche non conducono l'elettricità, ma hanno comunque un posto nell'industria elettronica. L'industria utilizza lo stampaggio a iniezione per produrre pannelli elettrici e altri dispositivi elettronici.

Inoltre, le materie plastiche utilizzate dai produttori dell'industria elettronica hanno solitamente una grande resistenza elettrica e sono di lunga durata. Le applicazioni dello stampaggio a iniezione includono la produzione di telecomandi, computer, strumenti medici, televisori, portachiavi e altro ancora.

Prodotti agricoli

L'agricoltura ha ancora bisogno di pezzi stampati a iniezione. L'industria utilizza prodotti di stampaggio a iniezione di materie plastiche resistenti e in grado di gestire diverse condizioni ambientali.

Inoltre, i pezzi realizzati con lo stampaggio a iniezione presentano molti vantaggi per il settore. Uno dei principali è la resistenza alla corrosione, un aspetto importante per le aziende agricole. A differenza dei metalli, le materie plastiche non si corrodono a causa di fattori quali la pioggia. Sono anche leggere, il che significa che durano più a lungo e costano meno per l'agricoltura.

Articoli per la casa

La maggior parte dei beni di consumo che si trovano in casa sono confezionati con lo stampaggio a iniezione. Ma perché i produttori utilizzano questo processo? Perché i prodotti in plastica realizzati con il processo di stampaggio a iniezione sono generalmente molto resistenti. Un altro motivo è che possono resistere a temperature e condizioni atmosferiche diverse. Inoltre, possono essere riciclati, il che aiuta i produttori a risparmiare sulla produzione di altri prodotti.

Inoltre, lo stampaggio a iniezione viene utilizzato per produrre prodotti in plastica per la casa, come tappi per bottiglie, sedili per WC, mobili per esterni, bicchieri, accessori per barbecue e altro ancora. Lo stampaggio a iniezione viene utilizzato anche per produrre articoli domestici di lunga durata, colorati e facili da pulire, come i giocattoli per bambini.

Beni di consumo

Anche l'industria dei beni di consumo utilizza lo stampaggio a iniezione per produrre componenti. Ad esempio, si producono mangiatoie per uccelli in plastica e porta skateboard molto resistenti. Altri prodotti di consumo realizzati con lo stampaggio a iniezione sono: custodie per telefoni cellulari, teglie da forno, controller di gioco, alloggiamenti per unità USB, ecc.

Conclusione

Le macchine per lo stampaggio a iniezione sono utilizzate per produrre un'ampia varietà di prodotti, tra cui giocattoli, tappi di bottiglia, parti di automobili e dispositivi medici. L'aspetto positivo è che si possono realizzare molti pezzi complicati in modo molto veloce, senza sprecare molto materiale. È utilizzata in molti settori diversi, come le automobili, la medicina, l'elettronica e la casa.