Introduzione al polimero

Per familiarizzare con i metodi di produzione dei materiali polimerici, è meglio sapere che polimero e plastica sono due concetti diversi. La plastica è un prodotto ottenuto da vari processi sul polimero. Mentre il polimero si forma come materia prima grezza sotto pressione, calore e stampaggio per essere utilizzato in diverse industrie per la produzione di prodotti plastici. I polimeri sono disponibili in varie forme come polietilene, polipropilene e… ognuno dei quali ha diverse caratteristiche in base alle proprie specifiche chimiche. L'ampio utilizzo del polimero in diverse industrie ha portato a questo materiale grezzo a essere prodotto in vari modi. In generale, per produrre polimero, inizialmente si considerano specifiche come il tipo di resina polimerica, la quantità di produzione, la resistenza e la forma geometrica necessaria, affinché alla fine il polimero desiderato venga prodotto con uno dei metodi disponibili.

In generale, i metodi di formatura dei polimeri dipendono dai seguenti fattori:

Tipo di resina polimerica

Forma geometrica del prodotto finale

Resistenza richiesta

Quantità di produzione

Nella scelta dei metodi di produzione, i fattori sopra menzionati devono essere considerati con attenzione. I metodi più comunemente utilizzati per la produzione di materiali polimerici sono:

Estrusione

Stampaggio a soffiaggio

Stampaggio ad iniezione

Stampaggio rotazionale

Termoformatura

In tutti i metodi di produzione del polimero, il materiale deve essere riscaldato per raggiungere la temperatura di fusione; in questa situazione, il materiale è pronto per una buona formabilità. Conoscere il comportamento di ogni tipo di materiale plastico a temperature elevate è uno degli aspetti importanti, ad esempio, l'indice di fusione o la velocità di flusso della fusione è il metodo più comune per esaminare il comportamento di questi materiali.

Di seguito, forniremo una descrizione completa di questi processi.

Estrusione

L'estrusione è un processo applicativo flessibile per la formatura dei materiali polimerici, in cui la forza necessaria per questo lavoro è fornita in modo idraulico o meccanico. In breve, un processo in cui il materiale polimerico, sotto l'influenza della pressione, passa attraverso uno stampo di forma specifica e riduce la sua sezione trasversale, è chiamato estrusione. Questo processo è relativamente nuovo e più pratico rispetto ad altri metodi di formatura.

Nell'estrusione, granuli o polvere di plastica, masterbatch e altri additivi vengono mescolati insieme e inseriti nell'imbuto della macchina estrusore, quindi questa miscela viene fusa nella macchina estrusore in base al calore e alle tensioni di taglio e si muove verso lo stampo. Il prodotto fuso, a causa della pressione, assume la forma dello stampo desiderato e infine lo stampo viene raffreddato e il prodotto viene estratto. È uno dei metodi più noti per la produzione di materiali plastici.

Con questo metodo, è possibile produrre una vasta gamma di prodotti plastici come rivestimenti per cavi, nylon per imballaggio, sacchetti per alimenti, tubi e profili, coperture per serre e…

Vantaggi del metodo di estrusione:

Raffreddamento del pezzo dopo l'uscita dallo stampo

Capacità di produrre pezzi sottili

Facilità del processo di produzione

Stampaggio ad iniezione

Per produrre materiali plastici con questo metodo, è necessario prestare molta attenzione al modo in cui i materiali polimerici si fondono affinché il prodotto nel processo discontinuo di produzione mediante stampaggio ad iniezione abbia una qualità adeguata. Nei vari metodi di produzione di materiali polimerici, il processo avviene in base alla capacità delle materie prime in condizioni specifiche, dove in questo metodo è necessario prestare attenzione alla stabilità della pressione e della temperatura durante la produzione del prodotto. Nell'uso dei metodi di produzione di materiali plastici, il prodotto potrebbe necessitare di modifiche che vengono effettuate durante vari processi di finitura. Tuttavia, nello stampaggio ad iniezione, a causa dell'alta precisione del processo di produzione, il prodotto viene realizzato in un'unica fase con alta velocità e ha una qualità adeguata. Nei vari metodi di produzione di materiali polimerici, le dimensioni dei prodotti realizzati sono di grande importanza e potrebbero esserci limitazioni dimensionali in alcuni metodi.

Mentre lo stampaggio ad iniezione non ha limitazioni per la produzione di prodotti plastici e può contribuire alla produzione di prodotti piccoli come tappi per bottiglie, contenitori da cucina, giocattoli e… insieme a prodotti grandi come scocche di automobili.

Vantaggi del metodo di stampaggio ad iniezione

Possibilità di produzione in massa

Capacità di inserire materiali metallici nella plastica

Assenza di necessità di modifiche dopo la produzione del pezzo

Possibilità di riutilizzare i materiali di scarto

Stampaggio rotazionale

I vari metodi di produzione con le loro diverse funzionalità sono sempre in competizione e di solito il metodo che produce prodotti di alta qualità e ha costi più convenienti riceve maggiore attenzione. Nella produzione mediante stampaggio rotazionale, la formazione del polimero avviene ad alta velocità, con i prodotti realizzati che vengono prodotti in forma cava con pareti sottili e utilizzati. Il funzionamento di questa macchina è tale che a volte, nel processo di produzione di alcuni pezzi, si utilizza solo questa macchina. Il metodo di stampaggio rotazionale presenta molte differenze tra i vari metodi di produzione di materiali polimerici e di solito produce il prodotto plastico in 4 fasi: riempimento dello stampo, riscaldamento, raffreddamento e scarico del prodotto. Tra le principali applicazioni di questo metodo di produzione di materiali plastici ci sono la produzione di pezzi per auto, giocattoli, vari tipi di bambole, serbatoi e…

Vantaggi del metodo di stampaggio rotazionale

Costi ridotti delle attrezzature

Basso livello di scarti

Possibilità di produrre pezzi a più strati

Possibilità di produrre pezzi cavi

Processo facile di separazione del pezzo dallo stampo

Alta resistenza

Stampaggio a soffiaggio

Nella familiarizzazione con i metodi di produzione di materiali polimerici, oltre alla natura delle materie prime e alle loro caratteristiche, è necessario prestare attenzione anche ad altri fattori come la forma geometrica del prodotto realizzato. Nel metodo di stampaggio a soffiaggio, è possibile produrre prodotti cavi come vari tipi di bottiglie per bevande, lattine, tubi, serbatoi e… I granuli a soffiaggio entrano nella macchina estrusore in forma di cilindri cavi e, dopo essere stati fusi, vengono guidati verso le pareti dello stampo con l'aiuto della pressione dell'aria. Dopo l'applicazione del freddo allo stampo, il polimero si raffredda, assume la forma dello stampo e viene estratto.

Vantaggi del metodo di stampaggio a soffiaggio

Combinazione e fusione uniforme dei materiali polimerici

Possibilità di utilizzare termoplastici nel processo di produzione

Costi ridotti per la preparazione dello stampo

Termoformatura

I metodi sopra menzionati, ognuno a modo suo, contribuiscono alla produzione di prodotti plastici durante il processo di stampaggio. Mentre la termoformatura è un metodo di formatura delle materie prime che porta alla produzione di prodotti plastici. Nella produzione con questo metodo, il materiale polimerico in forma di foglio raggiunge, a causa del calore, il punto di morbidezza e si prepara a cambiare forma.

Successivamente, sotto l'azione della pressione dell'aria positiva o negativa, i materiali si muovono verso le pareti dello stampo e assumono la forma dello stampo.

Dopo la formatura, il pezzo viene estratto dallo stampo e, con l'aiuto di operazioni di rifilatura, i materiali di scarto vengono separati e vengono effettuate le necessarie modifiche.

Tra i vari metodi di produzione di materiali polimerici, questo metodo, con alta precisione e anche costi ridotti, è un metodo adatto per produzioni in massa, e l'acquisto delle attrezzature iniziali è un'operazione molto semplice e poco costosa.

Vantaggi del metodo di formatura

Adatto per produzioni in piccole quantità

Possibilità di produrre pezzi a più strati

Assenza di attrezzature costose

Prezzo ridotto dello stampo

Utilizzabile nella produzione di vari stampi plastici

Conclusione

Data l'ampiezza dei polimeri e anche la possibilità di produrre prodotti plastici in alta varietà, è meglio scegliere un metodo che, considerando completamente le esigenze produttive dell'azienda, possa aiutarti a produrre il prodotto desiderato con meno fasi e anche con precisione e qualità adeguate.

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