Per consigliare correttamente le materie plastiche più adatte servono ingegneri esperti con una conoscenza approfondita delle proprietà dei diversi materiali. Scegliere il giusto materiale per lo stampaggio a iniezione è fondamentale per ottenere prodotti di qualità.
In questo articolo, forniamo una panoramica completa di 4 resine plastiche comunemente utilizzate: polistirene, polietilene ad alta densità, polipropilene e ABS, che insieme costituiscono oltre l’80% di tutte le materie prime per lo stampaggio a iniezione.
Di questi quattro tipi di resine plastiche, il 70% è costituito soltanto da polistirene (PS), polietilene a bassa densità (LDPE) e propilene polimerizzato PPO). Approfondite oggi stesso ciascun materiale.
1. Polistirene (PS)
Il polistirene, comunemente noto come gomma termoplastica rigida, è un materiale granulare incolore, trasparente e lucido.
Il polistirene ha le seguenti proprietà:1. Buone proprietà ottiche
2. Eccellenti proprietà elettriche
3. Il facile processo di stampaggio a iniezione
4. Buone proprietà coloranti
5. Lo svantaggio maggiore è la fragilità
6. Bassa temperatura di resistenza al calore (temperatura massima di utilizzo 60~80 gradi Celsius)
7. Scarsa resistenza agli acidi
Aree di applicazione tipiche:
Imballaggio di prodotti, prodotti per la casa (stoviglie, vassoi, ecc.), elettrici (contenitori trasparenti, diffusori di luce, pellicole isolanti, ecc.)
2. Polipropilene (PP)
Il polipropilene, incolore e trasparente o con una certa lucentezza del materiale granulare, denominato PP, è comunemente noto come gomma morbida centuplicata. È una plastica cristallina.
Le caratteristiche del polipropilene sono le seguenti:1. Buona fluidità, eccellenti prestazioni di stampaggio
2. L’eccellente resistenza termica consente la sterilizzazione mediante bollitura a 100 gradi Celsius
3. Elevata resistenza allo snervamento
4. Buone proprietà elettriche
5. Scarsa sicurezza antincendio
6. Scarsa resistenza agli agenti atmosferici, sensibile all’ossigeno, suscettibile all’invecchiamento da luce ultravioletta.
Aree di applicazione tipiche:
Industria automobilistica (principalmente PP con additivi metallici: parafanghi, condotti di ventilazione, ventole ecc.); elettrodomestici (rivestimenti delle porte delle lavastoviglie, condotti di ventilazione delle asciugatrici, telai e coperture delle lavatrici prodotti mediante stampaggio a iniezione, rivestimenti delle porte dei frigoriferi ecc.); beni di consumo quotidiano (attrezzature per prati e giardini, come rasaerba e irrigatori ecc.).
3. Poliammide (PA)
Il nylon è una plastica ingegneristica, composta da resina poliammidica, denominata PA, PA6, PA66, PA610, PA1010, ecc.
Le caratteristiche del nylon sono le seguenti:1. Il nylon ha un’elevata cristallinità
2. Elevata resistenza meccanica e buona tenacità
3. Elevata resistenza alla trazione e alla compressione
4. Eccezionale resistenza alla fatica, resistenza all’usura, resistenza alla corrosione, resistenza al calore, non tossicità.
5. Eccellenti proprietà elettriche
6. Scarsa resistenza alla luce, facile assorbimento dell’acqua, non resistente agli acidi.
Campo di applicazione tipico:
Ampiamente utilizzato per componenti strutturali grazie alla buona resistenza meccanica e alla rigidità. Grazie alle sue buone caratteristiche di resistenza all’usura, viene utilizzato anche nella produzione di cuscinetti.
4. Poliformaldeide (POM)
La poliformaldeide, nota anche come materiale per stampaggio a iniezione POM, è un tecnopolimero.
La formaldeide ha una struttura cristallina, eccellenti proprietà meccaniche, elevato modulo di elasticità, rigidità e durezza superficiale, ed è anche molto elevata, nota come “concorrente del metallo”.
Le proprietà della paraformaldeide sono le seguenti:Piccolo coefficiente di attrito, eccellente resistenza all’usura e autolubrificazione, secondo solo al nylon, ma più economico del nylon.
Buona resistenza ai solventi, soprattutto quelli organici, ma non agli acidi forti, agli alcali forti e agli ossidanti.
La buona stabilità dimensionale consente di produrre pezzi di precisione.
Grande contrazione da stampaggio, scarsa stabilità termica, facile decomposizione al riscaldamento.
Campo di applicazione tipico:
Il POM ha un coefficiente di attrito molto basso e una buona stabilità geometrica, particolarmente adatta alla produzione di ingranaggi e cuscinetti.
Grazie alla sua resistenza alle alte temperature, viene utilizzato anche per i dispositivi delle condutture (valvole dei tubi, alloggiamenti delle pompe), per le attrezzature da giardino, ecc.
Campo di applicazione tipico:
Il POM ha un coefficiente di attrito molto basso e una buona stabilità geometrica, ed è particolarmente adatto per la produzione di ingranaggi e cuscinetti. Grazie alla sua resistenza alle alte temperature, viene utilizzato anche per i dispositivi delle condutture (valvole per tubi, alloggiamenti per pompe), per le attrezzature da giardino, ecc.
5. Plastica ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene)
La paraformaldeide, nota anche come materiale in acciaio da gara, è una plastica ingegneristica. La formaldeide ha una struttura cristallina, eccellenti proprietà meccaniche, elevato modulo di elasticità, rigidità e durezza superficiale, ed è anche molto elevata, nota come “concorrente del metallo”.
Le proprietà della paraformaldeide sono le seguenti:1. L’ABS è una resina amorfa e opaca, generalmente in granuli o perle giallo chiaro. Offre buone prestazioni complessive ed è un tecnopolimero termoplastico tenace, duro e rigido. (1) Il metacrilato di propilene conferisce all’ABS resistenza chimica e agli oli e un certo grado di rigidità e durezza.
2. Il butadiene migliora tenacità, resistenza agli urti e resistenza al freddo dell’ABS.
3. Lo stirene conferisce all’ABS buone proprietà dielettriche e di brillantezza, nonché una buona fluidità di lavorazione.
Inoltre, l’ABS è facile da lavorare e da stampare a iniezione. La temperatura di fusione è 217~237℃ e quella di decomposizione termica supera 250℃. Il ritiro di stampaggio è ridotto e il prodotto presenta una buona stabilità dimensionale.
4. L’ABS è atossico, inodore e a basso assorbimento d’acqua. È facile da verniciare, tingere, placcare e decorare altre superfici.
5. L’ABS ha lo svantaggio di una scarsa resistenza agli agenti atmosferici, dovuta al doppio legame prodotto dal butadiene, ed è soggetto a invecchiamento, scolorimento e persino a crepe dopo un’esposizione prolungata all’esterno, riducendo così la forza d’impatto e la tenacità.
L’ABS è solubile in aldeidi, chetoni, esteri e idrocarburi clorurati ed è combustibile, con una bassa temperatura di deflessione termica.
6. L’ABS brucia lentamente e continua a bruciare anche dopo aver lasciato il fuoco, con fiamma gialla e fumo nero. Si ammorbidisce e brucia dopo la combustione, con un odore particolare e senza gocce fuse.
7. L’ABS è un polimero amorfo, come il polistirene, con eccellenti proprietà di lavorazione. Può essere iniettato, estruso, calandrato e termoformato e può essere sottoposto a lavorazioni secondarie come la lavorazione, la saldatura, l’incollaggio, la verniciatura e la placcatura.
In termini di lavorazione secondaria, la superficie dell’ABS può essere facilmente placcata con metallo e l’adesione della placcatura all’ABS è da 10 a 100 volte superiore a quella di altre materie plastiche, il che è bello e migliora la resistenza agli agenti atmosferici dell’ABS.
Aree di applicazione tipiche:
1. Nell’industria dell’elettronica, delle telecomunicazioni e degli elettrodomestici, è ampiamente utilizzato nelle scocche e nelle parti di televisori, radio, registratori, lavatrici, frigoriferi, jukebox, telefoni, computer, lampade, aspirapolvere, ventilatori elettrici, condizionatori d’aria, ecc.
2. Nell’industria leggera, tessile e dell’arredamento, per la produzione di macchine da cucire, biciclette, biciclette leggere, telai, filatoi, fusi, forniture per ufficio, fotocopiatrici, macchine fotografiche, orologi, strumenti musicali e altre parti; nell’industria delle costruzioni, per la produzione di piastre e tubi; nell’agricoltura, per la produzione di attrezzi agricoli e impianti di irrigazione;
In altre industrie, viene utilizzato per produrre contenitori per l’imballaggio di container, piccole imbarcazioni, articoli sportivi, valigie, tacchi per scarpe, In altre industrie, viene utilizzato per produrre contenitori per l’imballaggio di container, imbarcazioni, articoli sportivi, valigie, tacchi per scarpe e prodotti per bambini; nell’industria aeronautica, viene utilizzato per produrre parti di aerei.
3. L’ABS è ampiamente utilizzato nell’industria dei macchinari e della strumentazione per produrre ingranaggi, giranti di pompe, cuscinetti, maniglie, tubi, alloggiamenti di motori, alloggiamenti di strumenti, pannelli di strumenti, scatole di strumentazione, alloggiamenti di serbatoi d’acqua, serbatoi di batterie, rivestimenti di frigoriferi e congelatori (grado di resistenza al freddo), serbatoi di stoccaggio, ecc.
4. Nell’industria automobilistica, può essere utilizzato per realizzare parafanghi, corrimano, condotti dell’aria calda, riscaldatori, ecc.
5. Anche le strutture militari e di difesa hanno un utilizzo importante.
6. L’ABS può essere utilizzato per sostituire il metallo dopo la placcatura per realizzare targhette, parti decorative, ecc.
7. L’ABS può essere utilizzato per schiume strutturali, plastica ignifuga e plastica rinforzata. Viene miscelato con PVC, PUR, PC, PSU, ecc. per ottenere una lega polimerica dalle prestazioni eccellenti.
6. Policarbonato (PC)
Comunemente noto come vetro antiproiettile, è un materiale non tossico, insapore, inodore, trasparente, combustibile, ma in grado di autoestinguersi dopo aver lasciato il fuoco.
Caratteristiche del policarbonato
Grazie all’eccezionale tenacità e durezza, ha la migliore resistenza agli urti tra tutti i materiali termoplastici.
Eccellente resistenza al creep, buona stabilità dimensionale, elevata precisione di stampaggio
Buona resistenza al calore (120 gradi)
Gli svantaggi sono la bassa resistenza alla fatica, le elevate sollecitazioni interne e la facilità di fessurazione.
La resistenza all’usura delle parti in plastica è scarsa
Aree di applicazione tipiche:
Apparecchiature elettriche e commerciali (componenti di computer, connettori, ecc.), elettrodomestici (robot da cucina, cassetti di frigoriferi, ecc.), industria dei trasporti (fari anteriori e posteriori dei veicoli, pannelli di strumenti, ecc.)
7.PC+ABS (lega PC+ABS)
La combinazione di PC (plastica ingegneristica) e ABS (plastica per uso generale) offre i vantaggi di entrambi e ne migliora le prestazioni. Contiene la composizione chimica di ABS e PC, con una buona fluidità dell’ABS e una buona lavorabilità di stampaggio, la resistenza agli urti del PC e la resistenza alle variazioni dei cicli a caldo e a freddo.
Caratteristiche della lega PC+ABS
Progettazione dello stampo a iniezione senza canale freddo/punto di iniezione di grandi dimensioni
La superficie può essere spruzzata con olio, placcatura, pellicola metallica a spruzzo
Campo di applicazione tipico:
Il materiale è comunemente utilizzato negli stampi a canale caldo ed è stato impiegato in un numero sempre maggiore di prodotti di comunicazione di consumo, come le custodie per cellulari/computer.
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