1. Progettazione di prodotti in plastica
Lo spessore delle pareti dei prodotti in plastica è un fattore essenziale nel determinare il tempo di raffreddamento. Come regola generale, i prodotti più spessi richiedono un tempo di raffreddamento più che doppio rispetto a quelli più sottili; questa relazione segue una legge di potenza di 1,6° relativa al diametro del canale di flusso più grande all’interno di ciascun articolo in plastica.
2. Materiale dello stampo
Il materiale dello stampo svolge un ruolo fondamentale nel raffreddare i pezzi stampati a iniezione in modo adeguato ed efficiente. La conducibilità termica dei componenti, inclusi anima, materiale della cavità e base, deve essere ottimizzata per ottenere la massima velocità di trasferimento del calore durante i cicli produttivi e mantenere bassi i tempi ciclo.
3. Metodo di raffreddamento
Lo stampaggio a iniezione è un processo in cui il sistema di raffreddamento utilizzato svolge un ruolo importante nel determinare la velocità con cui il calore può essere rimosso dal materiale e dalla cavità.
Nella progettazione degli stampi a iniezione è comune includere canali per acqua, aria o olio refrigerante; tuttavia, sistemi più avanzati, come quelli criogenici, possono offrire un’efficienza ancora maggiore e percentuali più elevate di raffreddamento efficace.
Sebbene tutte e tre le opzioni siano valide a seconda delle esigenze applicative, i produttori devono valutare attentamente quale sia il tipo più adatto alle loro esigenze prima di procedere oltre.
4. Configurazione del tubo dell’acqua di raffreddamento
Un sistema di raffreddamento efficace è essenziale per ottenere buoni risultati nello stampaggio a iniezione. Ciò si consegue ottimizzando la disposizione dei condotti: più sono vicini alla cavità, di diametro maggiore e più numerosi, più rapidi saranno i tempi di raffreddamento.
5. Flusso di refrigerante
Per massimizzare l’efficienza del raffreddamento, è fondamentale garantire un flusso turbolento dell’acqua di alimentazione. Maggiore è la portata, più efficace è la convezione termica per sottrarre l’energia termica indesiderata.
6. Natura del refrigerante
L’effetto di trasferimento termico dello stampo a iniezione è strettamente correlato alla viscosità e alla conduttività termica del refrigerante. Viscosità inferiori favoriscono proprietà termiche più elevate, migliorando la capacità di raffreddamento degli stampi che operano a temperature più basse.
7. Selezione della plastica
Le materie plastiche svolgono un ruolo importante nella regolazione della temperatura di un determinato ambiente. Assorbendo il calore dalle aree più calde, le materie plastiche possono contribuire a dissiparlo rapidamente in spazi più freschi, per un maggiore controllo termico ed efficienza energetica.
Quando si scelgono i materiali plastici, occorre tenere conto del loro calore specifico e del coefficiente di conducibilità termica, che influenzano notevolmente la loro capacità di raffreddarsi rapidamente, rendendoli molto più potenti!
8. Impostazione dei parametri di elaborazione
L’aumento della temperatura del materiale consente di aumentare la temperatura dello stampo per migliorare l’efficienza e la conseguente riduzione della temperatura di espulsione richiede più tempo per il raffreddamento.
9. Regole di progettazione del sistema di raffreddamento
Per massimizzare l’efficienza, il sistema di raffreddamento è stato progettato per garantire una regolazione uniforme e rapida della temperatura. Anche i fori di lavorazione sono stati accuratamente realizzati con dimensioni standard per facilitare la produzione e l’assemblaggio.
10. Parametri di progettazione del sistema di raffreddamento
Nella progettazione di uno stampo a iniezione, spessore di parete e volume del pezzo plastico determinano vari parametri, quali posizione, dimensione e tipo dei fori di raffreddamento, con l’obiettivo di ottenere un equilibrio ideale tra resistenza/precisione e finitura superficiale/ritiro.
Se si desiderano prestazioni più elevate in termini di resistenza o precisione, è possibile apportare modifiche che possono comportare difetti di superficie o livelli di ritiro più compromessi.
Il controllo della velocità di raffreddamento nello stampaggio a iniezione è essenziale per ottenere una finitura superficiale liscia e un ritiro minimo dei componenti.
Per raggiungere questo obiettivo si possono utilizzare vari metodi, come la riduzione dell’apporto termico o la modifica della geometria dei pezzi. L’implementazione di queste modifiche consente ai produttori e ai progettisti di ottenere un vantaggio rispetto ai processi di produzione standard.
1) L’uso di barriere termiche
Si possono usare, ad esempio, materiali isolanti o anime raffreddate per rallentare il trasferimento di calore dal materiale alla cavità dello stampo a iniezione.
2) L’uso di temperature di stampo variabili
In cui le diverse sezioni dello stampo vengono mantenute a temperature diverse per ottenere tassi di raffreddamento uniformi in tutto il pezzo.
Conclusione
Lo stampaggio a iniezione è un processo complesso e la velocità di raffreddamento influisce su vari aspetti del pezzo finito.
Comprendendo come la composizione del materiale, le dimensioni e la complessità dello stampo a iniezione e il tipo di sistema di raffreddamento influenzino questo parametro, è possibile definire una velocità ottimale che garantisca le proprietà meccaniche desiderate tenendo conto anche della precisione dimensionale e della finitura superficiale.
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