Questo difetto si presenta sotto forma di bolle interne, porosità, microbolle, irregolarità superficiali e le cause possono essere molteplici. Il difetto che viene preso in considerazione in questo caso è causato dalla giunzione dei flussi che intrappolando l’aria contenuta nello stampo ne impediscono la corretta fuoriuscita attraverso la linea di chiusura dello stampo, a fine flusso.
Nelle foto 1 e 2 si possono notare due esempi di bolle intrappolate rispettivamente in una scatola (1) e in un guida-luce (2). Le cause del difetto sono imputabili nel primo caso al flusso che si richiude senza sfogare l’aria, nel secondo al flusso che richiudendosi, dopo che con la chiusura dello stampo è stata inserita nel pezzo una spina metallica, non da modo all’aria di essere evacuata a fine flusso.
Esiste uno strumento in grado di prevedere, tra l’altro, le modalità di riempimento e quindi di simulare la presenza di bolle o richiusura del flusso senza sfogo dell’aria.
Tale strumento di calcolo, dal punto di vista del riempimento, è sicuramente attendibile e fornisce risultati tanto più aderenti alla realtà quanto più sono note le caratteristiche reologiche del materiale e quanto meglio si simulano i percorsi dei canali di termostatazione.
Non solo per particolari geometricamente complessi è necessario quindi prevedere una simulazione di riempimento ma può risultare opportuna anche per manufatti semplici qualora vi siano inserti, numerosi punti d’iniezione o comunque si debbano controllare le posizioni delle linee di giunzione flusso.
La realizzazione di una prova di simulazione di flusso (poiché nella maggior parte dei casi è già disponibile un modello matematico tridimensionale), risulta semplice, economica e permette di prevenire difetti che altrimenti necessiterebbero di interventi costosi sullo stampo già realizzato.
La formazione di bolle è condizionata anche da altri fattori: temperatura dello stampo (in quanto si modificano le viscosità del materiale e quindi le modalità di riempimento e il fronte di chiusura dei flussi); geometria del pezzo (la presenza di spessori molto diversi può generare rottura della vena fluida con formazioni di vortici e ripiegamenti su se stessa); velocità di riempimento e conseguente difficoltà di sfogare aria a fine flusso (la presenza inoltre di appositi sfoghi d’aria riduce la possibilità di avere inglobamento di aria o evidenti segni di giunzione).
Nel manufatto della foto 1 si può ritenere che le differenti temperature di parete abbiano indotto flussi tali da racchiudere aria. Nel pezzo rappresentato nella foto 2 si può invece pensare che la bolla sia dovuta alla spina e all’ingrossamento dello spessore del materiale che genera un distacco della vena fluida in funzione della viscosità del materiale e del punto di iniezione.

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I margini operativi per risolvere il problema, attraverso l’ottimizzazione delle condizioni operative, sono esigui; è invece necessario prevedere interventi sostanziali che modifichino i circuiti di raffreddamento o meglio i punti d’iniezione.
Prendendo in esame l’esempio del guida-luce rappresentato nella foto 2, si nota che lo stesso è costituito da una parte svuotata (sinistra), da una spina che serve da innesto e da una zona (destra) che ha lo scopo di trasmettere un fascio luminoso; il punto d’iniezione è posto a metà del tratto cavo.
Durante il riempimento graduale del pezzo (foto 3) si vede chiaramente che il flusso di materiale ruota intorno alla spina e si chiude verso l’alto, lasciando dietro di se delle microbolle. Successivamente, quando il materiale corre su un lato della sezione circolare, il suo opposto rimarrà l’ultimo da riempire determinando un inglobamento di aria.
Per il primo caso è necessario rivedere i percorsi dei canali di termostatazione che potrebbero essere cavallottati modificando quindi l’impostazione originale prevista in sede di progetto e di collaudo, in modo da regolarizzare le modalità di riempimento.
Sarà quindi necessario ispezionare (o creare), nei pressi della giunzione flussi, gli sfoghi d’aria al fine di favorirne l’espulsione. In alcuni casi si è provveduto alla soluzione del problema solo attraverso una diminuzione di qualche centesimo del maschio con carta abrasiva, in modo da generare un ispessimento sullo spessore del pezzo per permettere ai flussi di chiudersi in prossimità della cornice del pezzo, lasciando sfogare l’aria inglobata.
Si può eliminare il difetto anche impostando un corretto profilo della velocità d’iniezione cercando di controllare meglio la velocità di riempimento in prossimità della giunzione (ridurre la velocità per permettere lo sfogo dell’aria).
Nel caso rappresentato nella foto 2, l’ottimizzazione delle condizioni di processo non sono però sufficienti a risolvere il problema; è quindi necessario intervenire modificando la posizione del punto d’iniezione spostandolo in prossimità dello spessore più grande del pezzo.
Tale accorgimento determina la generazione di due flussi separati di materiale che terminano all’estremità del pezzo permettendo quindi lo sfogo dell’aria. L’uso di materiale più viscoso e la riduzione delle velocità di flusso possono inoltre diminuire ulteriormente la formazione di bolle.

 Foto 1

Foto 2

Foto 3