Com'è strutturato uno stampo a iniezione per plastica?

La plastica stampata a iniezione viene prodotta iniettando materiale fuso in uno stampo.

Il processo di stampaggio a iniezione consiste nell’iniettare materiale plastico fuso in uno stampo metallico, dove si raffredda, per poi espellere il pezzo dalla pressa per stampaggio a iniezione.

La resina plastica viene introdotta nel caricatore sotto forma di pellet. Il materiale viene fatto ruotare in avanti dalla vite ed entra in contatto con il cilindro riscaldato. L’attrito e la canna riscaldata fondono la plastica, che si accumula davanti alla vite.

La plastica fusa viene iniettata nello stampo ad alta pressione, quindi lasciata raffreddare e solidificare. Il risultato è un pezzo stampato a iniezione. Per creare stampi che producano articoli di qualità, è importante conoscere i diversi tipi di strutture impiegati negli stampi a iniezione.

Prima di iniziare la lavorazione e la fabbricazione di uno stampo per plastica, dobbiamo progettarlo secondo il disegno, definendone la struttura. Sebbene la struttura specifica di ogni stampo vari a seconda del prodotto, nel complesso è comunque possibile elaborare una classificazione generale.

Uno stampo completo è solitamente composto da due parti principali

La parte di stampaggio, nota anche come vecchio nocciolo, è quella che riguarda la forma e le dimensioni del prodotto plastico.

La parte del telaio dello stampo, nota anche come embrione dello stampo, viene utilizzata per installare e fissare la parte di stampaggio.

Gli stampi a iniezione di plastica si dividono in due tipi principali

(a) Stampo a due piastre Lo stampo a due piastre non è adatto agli stampi con carrello sul semistampo anteriore né a quelli con attacco puntiforme; fatta eccezione per queste due strutture, si possono utilizzare tutte le altre configurazioni e modalità di alimentazione.

(b) Stampo a tre piastre È detto anche stampo ad attacco puntiforme e, in base alla configurazione, si suddivide in tre forme: standard, semplificata e falso tre piastre.

Il telaio dello stampo a bocca d’acqua fine di tipo semplificato non ha un pilastro di guida nella piastra laterale dello stampo posteriore, non ha una rondella di limite sul tirante, non può progettare la struttura della piastra di spinta, di solito utilizzata in 500 mm sotto lo stampo di piccole e medie dimensioni, il lotto di prodotto non è adatto all’uso.

(c) Stampo falso tre piastre Il portastampo falso tre piastre è progettato appositamente per stampi con meccanismo a carrello sul semistampo anteriore; non dispone di piastra di estrazione e non è adatto agli stampi con carota puntiforme.

Sette sistemi principali costituiscono uno stampo a iniezione di plastica completo

(1) Sistema di colata È composto da quattro elementi: canale di colata principale, distributore, attacco e pozzetto freddo.

(2) Meccanismo di formatura La struttura di formatura è la parte a contatto diretto con il prodotto plastico e comprende nucleo anteriore e posteriore, inserti, carrelli, estrattori inclinati e altri meccanismi.

(3) Sistema di espulsione Il sistema comprende perni, blocchi e bussole di espulsione, estrattori inclinati e altri elementi che, dopo il raffreddamento, separano i pezzi stampati a iniezione dal nucleo della cavità.

(4) Struttura di guida Il meccanismo di guida comprende colonne e bussole di guida, aste di richiamo della piastra di espulsione, bussole guida della piastra di espulsione e altri elementi.

Per gli stampi più esigenti, a volte è necessario aumentare il meccanismo di guida ausiliario, come la conicità, la superficie rettilinea, il posizionamento di precisione del cono, ecc.

(5) Sistema di raffreddamento Il sistema di raffreddamento è costituito principalmente da un circuito d’acqua in circolazione e può utilizzare raffreddamento a olio, ad acqua, ad aria e così via.

Alcuni stampi devono essere riscaldati, il circuito dell’acqua di raffreddamento può essere utilizzato per il riscaldamento.

Lo stampo stesso è un grande sistema di raffreddamento. Per ottenere un migliore effetto di raffreddamento, lo stampo sarà dotato di uno o più gruppi di canali di raffreddamento.

In genere, la distanza tra il canale di raffreddamento e il prodotto è pari al doppio del diametro del canale.

(6) Sistema di sfiato Comprende principalmente scanalature e perni di sfiato, inserti di ventilazione, valvole di sfiato e altri componenti del meccanismo.

(7) Sistema di alimentazione Il sistema di alimentazione è il percorso attraverso cui la plastica fusa passa dall’ugello della pressa a iniezione alla cavità dello stampo.

Si compone di quattro parti: canale di colata, pista, cancello e pozzetto per proiettili a freddo.

In base ai requisiti del processo e della produzione, alcuni dei nuclei dello stampo e dello stampo femmina sono composti da diversi pezzi, mentre altri sono realizzati in un unico pezzo.

Gli inserti per stampi vengono utilizzati solo nelle parti vulnerabili o intrattabili.

Per soddisfare i requisiti relativi alla temperatura dello stampo nel processo di stampaggio a iniezione, è necessario installare un sistema di termoregolazione per regolare la temperatura dello stampo.

Introduzione del sistema a canale caldo per stampi in plastica

(1) Il sistema a canale caldo è un sistema di colata molto diffuso nello stampaggio delle materie plastiche; mediante dispositivi riscaldanti e un sistema elettronico di controllo della temperatura impedisce alla plastica fusa di solidificarsi nel sistema di colata.

Ciò consente di riempire la plastica nella cavità dello stampo in modo regolare e ordinato.

In assenza di pressione di iniezione, la plastica fusa non fluisce automaticamente, non viene tirata, non trabocca e non si verificano altri fenomeni con il rilascio di prodotti plastici, per cui lo stampo a canale caldo è chiamato anche stampo senza canale o con meno canali.

(2) Gli stampi a canale caldo sono compatibili con un ampio intervallo di temperature di fusione delle plastiche: richiedono buona fluidità a bassa temperatura e buona stabilità termica ad alta temperatura.

Sensibile alla pressione, nessun flusso senza pressione, flusso subito dopo la pressione; buona conducibilità termica, riscaldamento rapido, raffreddamento rapido.

Gli svantaggi sono che il meccanismo occupa molto spazio, ha un costo elevato, presenta gravi perdite di calore, è difficile da controllare e presenta una forte espansione termica dopo il riscaldamento.

Il materiale termoplastico, invece, è un materiale plastico che può essere fuso, colato, solidificato e poi fuso di nuovo senza bruciare.

Con i materiali termoplastici, possono essere nuovamente utilizzati. A volte questo avviene direttamente in fabbrica.

(3) Nella progettazione di uno stampo a canale caldo occorre considerare l’interazione tra sistema a canale caldo e stampo, lasciare spazio sufficiente per la dilatazione termica, evitare per quanto possibile contatti su grandi superfici e inserire un pannello isolante tra stampo e pressa a iniezione per ridurre le dispersioni di calore.

Il pannello isolante deve essere di un materiale isolante, comunemente utilizzato come bachelite, varie lastre di plastica o fibra di vetro, ecc.

(4) Il sistema a canale caldo è composto principalmente da quattro parti: termoregolatore principale, bussola di collegamento, collettore e ugello caldo. L’ingresso del materiale può essere a punto singolo o multipunto.

Meccanismo di scorrimento e meccanismo del piano inclinato

a. Meccanismo a carrello (1) Il meccanismo a carrello, detto anche meccanismo di separazione laterale ed estrazione del nucleo, consente di liberare i sottosquadri dei prodotti plastici che non potrebbero essere estratti agevolmente dallo stampo.

Quando il lato del prodotto in plastica ha una concavità laterale, come un foro rotondo, un foro di rilascio, una linguetta, una scanalatura, una barra, ecc. e non può essere rilasciato senza problemi in base alla direzione di apertura dello stampo, è necessario utilizzare un meccanismo di separazione laterale e di estrazione del nucleo; il meccanismo di scorrimento è la forma più comune.

(2) Quando si progetta il cursore, per far sì che la colonna inclinata guidi il movimento del cursore in modo sicuro e fluido e per non far sì che la colonna inclinata e il cursore si autobloccano o si mordano nel processo di apertura e chiusura dello stampo, l’angolo della colonna inclinata deve essere maggiore dell’angolo del blocco di bloccaggio del cursore di 1-3 gradi.

(3) L’angolo del cursore non deve essere superiore a 25 gradi. Quando la forma del prodotto deve essere superiore a 25 gradi, deve essere utilizzato con cautela.

b. Meccanismo a estrattore inclinato (1) L’estrattore inclinato svolge la stessa funzione del carrello: converte il movimento verticale di apertura e chiusura dello stampo in movimento orizzontale, completando l’estrazione laterale del nucleo.

Il piano inclinato si basa principalmente sul movimento della piastra di espulsione e sul movimento. È un’estensione del sistema di espulsione e fa parte del meccanismo di estrazione laterale del nucleo.

Durante il movimento del piano inclinato, non solo può estrarre le barre, ma può anche aiutare il meccanismo di espulsione ad espellere i prodotti plastici dallo stampo, per cui non è necessario disporre l’espulsore entro 10-20 mm intorno al piano inclinato.

(2) Corsa di espulsione: nella progettazione dell’estrattore inclinato, la corsa deve garantire l’espulsione sicura dei prodotti plastici dallo stampo a iniezione.

Per garantire il rilascio sicuro dello stampo, si dovrebbe anche cercare di accorciare la corsa dell’espulsore; più grande è la corsa dell’espulsore, più facile è l’affaticamento della parte superiore inclinata, più breve è la durata.

(3) L’angolo del piano inclinato non deve essere superiore a 12 gradi. Un angolo superiore a tale valore deve essere usato con cautela. Maggiore è l’angolo del piano inclinato, peggiore è la resistenza, più facile è la rottura.

Il carrello dello stampo posteriore e il meccanismo a puntone inclinato costituiscono una delle strutture più comuni e fondamentali negli stampi per plastica.

c**. Struttura del cursore dello stampo anteriore** Come il cursore dello stampo posteriore, è un sistema importante dello stampo per plastica. Il meccanismo del cursore dello stampo anteriore è necessario quando il prodotto presenta le condizioni seguenti.

(1) Per i prodotti in conchiglia con elevati requisiti estetici, in presenza di fori o scanalature sui fianchi, l’uso di un cursore posteriore influisce sull’aspetto.

(2) L’altezza del prodotto è molto alta, quando la posizione della fibbia è lontana dal kernel posteriore dello stampo, il cursore posteriore dello stampo è più difficile da fare, è necessario prendere in considerazione l’utilizzo di

(3) Alcuni prodotti a guscio, la posizione della fibbia nella parte anteriore dello stampo interno, semplicemente non può fare il cursore di stampo posteriore

(4) In alcuni prodotti, a causa dell’aspetto delle restrizioni, l’aspetto del prodotto della pendenza di rilascio è piccolo, facile da attaccare allo stampo anteriore

(5) Per alcuni prodotti rotondi, quasi rotondi o rettangolari a cavità profonda, quando l’intero esterno presenta uno smusso, provare a considerare l’utilizzo del cursore tipo Haff.

Esistono numerosi tipi di carrelli sul semistampo anteriore, ma il loro costo di lavorazione per lo stampaggio a iniezione è molto più elevato e la fabbricazione è più complessa; pertanto, in fase di progettazione dello stampo è preferibile evitarli.

Quando il prodotto presenta un sottosquadro o un foro laterale, lo stampo per plastica su misura deve prevedere un meccanismo di estrazione laterale del nucleo (detto anche carrello), un meccanismo di estrazione inclinato (detto anche estrattore inclinato) oppure un cilindro idraulico, se la corsa di estrazione laterale è lunga.

Cursore della matrice anteriore rispetto a quello posteriore

(1) La parte anteriore dello stampo con il cursore anteriore necessita di un’ulteriore troncatura (ad eccezione del cursore anteriore) e l’intero stampo necessita di almeno due o tre troncature. Se si tratta di uno stampo con alimentazione a porta puntiforme, sono necessarie tre partizioni; se si tratta di uno stampo con alimentazione non a porta puntiforme, sono necessarie due partizioni.

(2) Sia che si tratti di due o tre volte, la superficie di separazione principale deve essere aperta l’ultima volta.

(3) La superficie di troncatura principale ha un maggiore meccanismo di serraggio

(4) Il montante di guida del telaio dello stampo si trova solitamente nella parte anteriore dello stampo.

(5) Lo stampo individuale del meccanismo di scorrimento dello stampo anteriore non può realizzare la struttura della piastra di spinta dello stampo posteriore.

Quando si progetta lo stampo del meccanismo di scorrimento dello stampo anteriore, si devono tenere presenti i seguenti aspetti

(1) Quando si progetta lo stampo del meccanismo di scorrimento dello stampo anteriore, se il metodo di alimentazione della colla è quello della porta a punti, è necessario utilizzare il portastampo a beccuccio fine o il portastampo a beccuccio fine semplificato.

Se il metodo di incollaggio non è a punti, è necessario utilizzare il falso portastampo a tre piastre, perché il falso portastampo a tre piastre è progettato per lo stampo del meccanismo di scorrimento dello stampo anteriore.

(2) La superficie di separazione principale deve essere dotata di un meccanismo di bloccaggio molto sicuro e affidabile; comunemente vengono utilizzati l’apriporta in nylon, la macchina per la chiusura a molla, la macchina per la chiusura meccanica, ecc.

(3) Tra la mascherina del codice superiore e alcune placche deve essere presente un meccanismo di limitazione molto sicuro, comunemente utilizzato con le viti della spalla (viti limitanti).

(4) Il manicotto della porta del meccanismo di scorrimento dello stampo anteriore e il kernel dello stampo anteriore sono in uno stato di attrito violento per lungo tempo, quindi l’estremità anteriore del manicotto della porta deve essere smussata per adattarsi.

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