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IL PATROCINIO DI: UNIONPLAST, ASSOCOMAPLAST,
UNIONE INDUSTRALE DI BERGAMO,
TORINO, TREVISO E VARESE,
APILOMBARDA, ASSOCIAZIONE E
UNIONE ARTIGIANI DI BERGAMO
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| DOMANDA [ 13/06/2008 ] |
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Scelta e dimensionamento del punto di iniezione |
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RISPOSTA [ 19/06/2008] |
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La scelta della tipologia d’iniezione è funzione della configurazione stessa dello stampo e della volontà o meno del distacco automatico della materozza dal manufatto. Il dimensionamento della geometria del punto d’iniezione (gate) è invece condizionato dalla portata di polimero fuso che si deve garantire, dal tipo di polimero e dalla geometria del manufatto (in particolare spessori massimi della figura). Il punto d’iniezione, nel caso d’iniezione capillare, deve lasciare un ridotto segno (testimone) sul pezzo, deve realizzare con facilità in automatico lo strappo della materozza senza lacerare (eccessivamente) la zona intorno all’orifizio, deve mantenere entro livelli accettabili gli sforzi di taglio durante il passaggio del materiale fuso e deve permettere un sufficiente compattamento (senza chiudersi anticipatamente). Vi sono essenzialmente due diversi tipi d’iniezione capillare: quella diretta sull’impronta a sezione circolare (figura 1) e quella a tunnel o sottomarina (figura 2) nella versione a sezione circolare (figura 3) o ellittica (figure 5-6). La prima, permettendo sezioni di passaggio maggiori, è particolarmente utilizzata per articoli altamente tecnici dove la pressione (di compattamento) deve agire in modo costante e per un determinato tempo, in modo che i ritiri possano essere controllati con una elevata accuratezza. Per questo tipo d’iniezione è necessario uno stampo a terza piastra.
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L’iniezione sottomarina viene utilizzata in quegli stampi dove è richiesta la separazione del manufatto dal canale di alimentazione in maniera automatica, senza cioè che il pezzo venga ripreso nuovamente per l’eliminazione dalla sua materozza, e allo stesso tempo deve garantire una qualità estetica soddisfacente nel punto di distacco e senza dover ricorrere (come nel primo caso) alla terza piastra. Il canale sottomarino è chiamato così perché, vicino alla cavità dello stampo, forma un tunnel al di sotto della linea di congiunzione penetrando sotto le superfici di congiunzione dello stampo. Durante la fase di estrazione il pezzo stampato e il canale/punto d’iniezione vengono separati dallo stampo stesso. In fase di progetto risulta essenziale mantenere tra 30 e 35° l’angolo di inclinazione del punto d’iniezione á (figura 2) per garantire che il canale venga espulso in modo corretto e non rimanga nello stampo. La distanza (L) tra la spina di estrazione e l’inizio del tunnel deve essere tale da permettere la flessione del canale di alimentazione senza provocarne la rottura.
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Importante è anche la scelta geometrica della sezione del punto d’iniezione, circolare o ellittica. Quella rappresentata in figura 3 è una sezione circolare utilizzata per evitare di lasciare segni di distacco durante l’estrazione del pezzo. Inoltre evita in caso di accoppiamenti con altri particolari di creare delle interferenze; viene applicata su materiali non rinforzati. È fondamentale che la sezione di attacco dell’iniezione sul pezzo (zona azzurra) sia sufficientemente grande da garantire un riempimento completo della cavità senza dar origine a elevati sforzi di taglio, che innescherebbero la rottura delle macromolecole con conseguente fragilità del pezzo stampato. A tal proposito va ricordato che è necessario considerare, in fase di dimensionamento del punto d’iniezione, il massimo sforzo di taglio ammissibile per ogni materiale, come illustrato in tabella. Il lato della sezione di colore azzurro (a) visibile in figura 3 non deve essere più grande dello spessore della parete del pezzo perché potrebbe rovinarla durante l’estrazione. C’è anche da considerare che la sezione azzurra sia sufficientemente grande da permettere al materiale fuso di non solidificarsi prematuramente prima che finisca la fase di compattamento. Con questo tipo di sezione dopo diversi cicli di stampaggio si potrebbero verificare variazioni dimensionali del gate, che darebbero origine a errati riempimenti e/o sovrimpaccamenti, per esempio nel caso di stampi multicavità. Per questo si ricorre ormai a iniezioni con angoli di taglio come quello rappresentato in figura 4. Per garantire una più lunga durata queste zone vengono costruite con inseriti metallici ad alte resistenza abrasiva. Questa geometria è solitamente utilizzata per i materiali rinforzati.
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L’iniezione sottomarina ellittica rappresentata in figura 5 può essere presa in considerazione nel caso l’iniezione a sezione circolare non garantisca un corretto riempimento e compattamento del materiale per effetto del suo prematuro raffreddamento. Viene utilizzata per i materiali non rinforzati. L’iniezione sottomarina a sezione completa rappresentata in figura 6 viene impiegata per i materiali rinforzati con fibra di vetro perché, essendo il polimero fragile, durante il distacco la sua
frantumazione potrebbe lasciare segni difformi sulla superficie laterale del pezzo. Va inoltre aggiunto che questo tipo d’iniezione garantisce un maggiore riempimento della cavità in un minor tempo e inoltre la fase di compattamento può agire per un tempo maggiore in riferimento alle necessità del tipo di materiale e allo spessore del pezzo.


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