m1 stampaggio ad iniezione

S TA M PA G G I O A D
INIEZIONE
Guida
Nell’attuale mondo competitivo, i fornitori
di materiali avanzati devono fronteggiare
aspettative molto elevate: non basta più fornire
solo materiali. Ottenere il massimo dai polimeri
ad elevate prestazioni significa considerare la
progettazione dei componenti molto prossima
alla specifica dei materiali e all’ottimizzazione dei
processi. Infatti, questo è il modo più efficace per
conferire il maggiore valore ad un’applicazione,
migliorando altresì l’efficienza produttiva al
Indice
minimo costo possibile per singolo componente.
Una volta che il materiale sia stato specificato
Introduzione2
e definito in sede progettuale, l’ottimizzazione
Processo generale di preparazione
2
dei processi costituisce quindi la fase critica
Movimentazione
2
per ottenere prodotti di qualità e maggiori
Essiccazione
2
Rigranulazione
3
rendimenti produttivi.
Stabilità dimensionale Reologia e trasformabilità Spurgo
3
3
4
Disegno della macchina Materiali di costruzione Riscaldamento del cilindro Capacità del cilindro
Sistemi di ugelli e di chiusura
Forza di chiusura Viti 5
5
5
5
6
6
6
Disegno dello stampo Materiali di costruzione Degasaggio
Riscaldamento
Materozze Entrata
Canali caldi 7
7
7
7
8
8
8
Settaggi della macchina Settaggi termici Velocità della vite Pressione posteriore Pressione di iniezione Pressione di mantenimento Ritiro
Tolleranze Inserti metallici Tempo di raffreddamento / tempo di ciclo 8
8
9
9
9
9
9
10
10
10
Simulazione di processo 10
Tecnologie avanzate di stampaggio 11
Soluzione dei problemi 12
Con oltre trent’anni di esperienza, la Victrex Polymer Solutions
vanta un posizionamento unico in grado di consentire
ai propri clienti di ottenere il massimo dai materiali e dai
prodotti polimerici in poliarileterchetoni. Siamo in grado di
proporre un’ampia gamma di prodotti in VICTREX® PEEK che
forniscono prestazioni eccezionali nell’ambito di un vasto
spettro termico e in condizioni operative estreme. Tutti i nostri
prodotti possono essere facilmente trasformati su attrezzature
standard.
Offriamo ai nostri clienti una competenza tecnica senza
confronti e completamente finalizzata ai poliarileterchetoni,
partendo dalla progettazione, passando dalla specifica
dei materiali fino al supporto produttivo. Nell’ambito di
questo servizio, abbiamo messo a punto la presente guida
per assistervi nella definizione e nell’ottimizzazione delle
migliori condizioni di stampaggio ad iniezione. Inoltre, i
nostri team tecnici che si trovano nei vari paesi del mondo,
potranno fornire un valido contributo anche nelle fasi
di prototipazione, sviluppo applicativo, progettazione e
simulazione, così come nel supporto relativo alle opportunità
di sostituzione dei metalli. I nostri centri tecnici – in continua
crescita – dispongono di attrezzature di processo in grado di
supportare ogni tipo di test per l’intera gamma di prodotti
in VICTREX PEEK, offrendo attività dedicate alla formazione,
alle tecniche di processo così come alle analisi estese per la
caratterizzazione dei materiali.
Siamo inoltre in grado di generare dati personalizzati e
finalizzati a specifici programmi applicativi e le nostre risorse
sono supportate da ampia esperienza nonché dati completi
sia su prodotti che su applicazioni, che sono in continua
evoluzione. Siamo altresì coinvolti in svariati progetti di
ricerca con alcune fra le maggiori società leader e con diverse
istituzioni accademiche al fine di aumentare costantemente le
nostre conoscenze e di promuovere, insieme ai nostri clienti,
lo sviluppo di soluzioni sempre più creative.
Il polimero VICTREX PEEK, insieme alle
sue declinazioni ad elevata resistenza
termica - il polimero VICTREX® HT™
e il polimero VICTREX® ST™ - è
ampiamente considerato come il
materiale plastico più performante
del mondo. I prodotti sono disponibili
sotto forma di granuli, polveri fini
oppure compound contenenti
svariate tipologie di cariche o rinforzi
funzionali. Sono utilizzati per la
progettazione e la produzione di
applicazioni ad elevate prestazioni
destinate a sostituire metalli o altri
materiali in modo da aumentare
le prestazioni, migliorare la libertà
progettuale e ridurre i costi di sistema.
I film APTIV® Victrex forniscono tutte
le proprietà del polimero VICTREX
PEEK in un formato sottile e flessibile.
L’estesa gamma di proprietà, comprese
la termoformabilità e le eccellenti
prestazioni acustiche, ne fanno i
film termoplastici dalle maggiori
prestazioni e più versatili fra quelli
esistenti. I film APTIV rappresentano
una soluzione tecnologica in grado di
favorire la riduzione dei costi di sistema
nonché di migliorare la prestazione
di un prodotto, fornendo altresì una
maggiore libertà progettuale e facilità
di processo.
I rivestimenti VICOTE®, realizzati dai
polimeri VICTREX PEEK, si qualificano
come rivestimenti ad elevate prestazioni
e ambientalmente compatibili. Sia
le polveri sia le dispersioni acquose
forniscono prestazioni termiche
superiori, eccezionale resistenza al
graffio e all’usura, elevata forza e durata.
Rispetto ai rivestimenti tradizionali,
consentono di aumentare le prestazioni,
estendere la durata applicativa, facilitare
la libertà progettuale, riducendo altresì i
costi di sistema.
I VICTREX Pipes™ sono delle tubazioni
leggere e durevoli, estruse dal polimero
VICTREX PEEK che presentano elevate
prestazioni termiche e una combinazione
unica di proprietà. Rappresentano
un’eccellente alternativa ai metalli
e ad altri polimeri caratterizzati da
minori prestazioni, mentre i VICTREX
Pipes offrono resistenza chimica e alla
corrosione, bassa permeabilità, resistenza
all’abrasione e all’urto.
Elevata resistenza termica
Bassa emissione di fumi e gas tossici
Eccellente resistenza alle temperature elevate, con temperatura
d’uso in continuo di 260 °C, che può offrire una maggiore
durata, affidabilità e migliori margini di sicurezza in contesti
difficili.
Intrinsecamente autoestinguenti senza l’utilizzo di additivi,
presentano un basso livello di tossicità e di gas combusti.
Resistenza meccanica e stabilità dimensionale
L’eccellente forza, la rigidità, il creep di lungo termine e le
proprietà di resistenza alla fatica dei materiali Victrex consentono
la progettazione di componenti più leggeri, più forti e durevoli.
Resistenza all’usura
Sia in contesti lubrificati che secchi/abrasivi, un basso coefficiente
di frizione e un’eccellente resistenza all’usura possono contribuire
alla durata del componente preservandone l’integrità.
Resistenza chimica
Resiste alla corrosione anche in presenza di temperature elevate
grazie alla capacità di sopportare una vasta gamma di acidi, basi,
idrocarburi e solventi organici.
Resistenza all’idrolisi
I materiali Victrex sono utilizzati per aumentare l’affidabilità del
componente grazie al fatto che non idrolizzano in acqua, vapore
o in acqua di mare anche in presenza di temperature elevate
grazie al basso coefficiente di assorbimento di umidità e alla
bassa permeabilità.
Prestazioni elettriche
Le eccellenti proprietà elettriche mantenute nell’ambito di una
gamma di frequenze e di temperature rispondono a severi
requisiti ingegneristici a livello elettrico ed elettronico.
Purezza
Offrono livelli di degassamento ed estraibili eccezionalmente
bassi, il che li rende adatti ad applicazioni con questo tipo di
esigenze.
Ambientalmente compatibili
Completamente riciclabili, privi di alogeni e in linea con le
direttive RoHS e REACH.
Qualità e sicurezza delle forniture
Tutta la produzione è certificata ISO 9001:2008 ed è conforme
alla legislazione europea vigente in tema di sicurezza ed
ambiente. La nostra rigorosa attenzione al dettaglio – vengono
condotti oltre 50 test su ogni lotto di polimero – fornisce ai nostri
clienti garanzie precise in merito alla qualità e alla consistenza di
uniformità dei prodotti.
Essendo l’unico fornitore di polichetoni del mondo verticalmente
integrato, possiamo garantire un controllo completo sulla
nostra principale materia prima, e questo costituisce un fattore
essenziale per la regolarità della qualità dei nostri prodotti
polimerici.
La nostra politica di investimenti prevede di andare persino
oltre la domanda e questo significa che siamo in grado di
garantire ai nostri clienti la certezza delle forniture. I nostri
due impianti indipendenti hanno una capacità produttiva fino
a 4250 tonnellate/anno. Possiamo inoltre offrire velocità di
consegna – tipicamente entro sette giorni – ovunque nel mondo,
grazie ai nostri sistemi di logistica centralizzati e ai magazzini di
distribuzione locali.
1
INTRODUZIONE
I materiali Victrex sono termoplastici aromatici semi cristallini
con struttura lineare. Sono ampiamente considerati come
i materiali dalle migliori prestazioni in grado di essere
trasformati tramite le normali attrezzature per resine
termoplastiche. Tutte le linee guida generali relative allo
stampaggio ad iniezione di polimeri semi cristallini sono
applicabili anche per lo stampaggio di materiali Victrex. Il
punto di fusione più elevato dei materiali Victrex richiede
alcune speciali attenzioni, brevemente riassunte qui di seguito.
Temperatura:
L’unità di plastificazione dev’essere in grado di operare in
modo controllato fino a 400 °C per lavorare il PEEK e fino
a 430 °C per trasformare i polimeri HT ed ST. È necessario
raggiungere una temperatura minima della superficie dello
stampo di 170 °C per ottenere particolari ad un livello
standard di cristallinità con prestazioni del materiale regolari.
Contenuto di umidità:
Per quanto non igroscopici, i materiali Victrex devono essere
essiccati prima dello stampaggio.
Pulizia:
Bisogna evitare la contaminazione – si raccomanda quindi
vivamente l’utilizzo di dosatori e vassoi dedicati per
l’essiccazione ed altre operazioni.
Punti di iniezione e canali:
Sono più larghi di quelli utilizzati per lo stampaggio di altri
tecnopolimeri termoplastici ad alte prestazioni.
I dettagli relativi alle tematiche qui solo brevemente
menzionate sono meglio spiegate nelle sezioni seguenti. La
progettazione di componenti non è contemplata nel presente
documento, ma si può considerare di applicare le linee guida
standard per la progettazione dei polimeri anche ai materiali
Victrex così come per gli altri materiali termoplastici. Per il
supporto alla progettazione da parte dei nostri team tecnici,
Vi invitiamo a prendere contatti con il rappresentante Victrex
locale.
PROCESSO GENERALE DI
PREPARAZIONE
MOVIMENTAZIONE
I materiali Victrex sono forniti in sacchi di polietilene
sigillati, posti all’interno di scatole di cartone pesante o
di scatoloni formato pallet. E’ vivamente consigliato di
mantenere i materiali sigillati negli imballi originali durante
le fasi di trasporto e di stoccaggio a magazzino. Quando
bisogna prelevare del materiale, le scatole devono essere
aperte in ambiente pulito facendo attenzione ad evitare
contaminazioni. Il materiale rimanente andrà nuovamente
sigillato appena possibile e conservato in luogo asciutto.
Laddove i materiali Victrex rimangano correttamente custoditi
e cioè sigillati, asciutti, nelle confezioni originali e non esposti
alla luce diretta del sole, possono essere conservati per oltre
dieci anni.
ESSICCAZIONE
Nonostante il polimero VICTREX PEEK venga fornito
teoricamente già essiccato, va tenuto conto del fatto che i
polimeri granulari, tipicamente, possono assorbire l’umidità
ambientale. Per ottenere i risultati migliori si dovrebbero
essiccare i granuli e le polveri in modo tale da ottenere un
contenuto di umidità inferiore allo 0.02%.
I materiali Victrex possono essere facilmente essiccati in un
forno a circolazione d’aria e si possono considerare essiccati
dopo 2-3 ore ad una temperatura compresa fra 150-160 °C.
In fase di essiccazione su vassoio lo spessore dei granuli non
deve superare i 25 mm. Il processo di essiccazione può essere
accelerato tramite l’utilizzo di forni a vuoto o di essiccatori
deumidificanti/seccanti come mostrato nella figura 1. Gli
essiccatori deumidificanti/seccanti devono essere in grado
di mantenere un punto di rugiada o una temperatura di
saturazione di -40 °C.
Per evitare la contaminazione incrociata dei materiali, si
raccomanda di utilizzare attrezzature dedicate per i materiali
Victrex. Qualora questo non fosse possibile, oppure si
fossero essiccati materiali diversi contemporaneamente nello
stesso forno, si consiglia di procedere con pulizia accurata e
separazione dei materiali.
Figura 1: essiccazione del polimero VICTREX PEEK 450G
in un essiccatore (punto di rugiada -40 °C) a temperature
diverse
Contenuto di umidità / %
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0
0
1
2
3
4
5
6
7
Tempo di Essiccazione / h
150 ˚C
2
140 ˚C
120 ˚C
8
E’ pratica comune per la maggior parte dei materiali
termoplastici ottimizzare/ massimizzarne l’utilizzo. Questo
comporta invariabilmente, rilavorare le materozze dai canali
e i particolari scartati. I materiali Victrex possono essere
rilavorati grazie alla loro eccellente stabilità termica, nel caso
in cui siano stati trasformati secondo le condizioni di processo
raccomandate. È quindi possibile recuperare i materiali
di gradi non caricati senza gli effetti negativi di degrado
termico. Per i gradi caricati con fibra di vetro, la rilavorazione
comporterà una lunghezza inferiore delle fibre e un
corrispondente effetto negativo sulle prestazioni meccaniche.
Le linee guida generali per il materiale rigranulato prevedono
una limitazione di utilizzo al massimo per il 30% del peso
nel caso di polimeri non caricati, e per il 10% del peso per
compound caricati; tuttavia si raccomanda a tale proposito, di
ottenere la validazione da parte dei clienti. Va inoltre tenuto
presente che la rilavorazione può comportare l’introduzione
di contaminazioni incrociate di corpi estranei e altri polimeri
nelle attrezzature di rigranulazione. La necessaria temperatura
elevata per la trasformazione dei materiali Victrex determina
la formazione di granelli scuri che possono avere un
impatto significativo sulla qualità dei manufatti prodotti. Si
raccomanda vivamente l’utilizzo di attrezzature dedicate per la
rigranulazione.
STABILITÀ TERMICA
La stabilità termica dei materiali Victrex può essere classificata
sia per polimero sia per composizione: i PEEK HT e gli ST
presentano un maggiore punto di fusione e temperature di
processo più elevate, associati ad una minore stabilità termica.
Una ulteriore riduzione di stabilità si determina con prodotti
caricati con fibra di vetro.
Anche se è meglio non lasciare tali prodotti esposti a
temperature elevate per lunghi periodi di tempo, si possono
determinare delle situazioni in cui tali situazioni siano
inevitabili e, quindi, è necessario attenersi alle seguenti regole:
Dopo qualsiasi interruzione di processo la temperatura
del cilindro deve essere riportata ai livelli raccomandati. Il
cilindro deve essere spurgato con prodotto fresco fino a che
il fuso risulta pulito. È altresì consigliabile eliminare le prime
stampate. Le raccomandazioni specifiche sui singoli prodotti
sono reperibili nelle schede tecniche di prodotto, disponibili
presso i rappresentanti Victrex locali.
REOLOGIA E TRASFORMABILITÀ
Così come molti materiali termoplastici le viscosità dei
materiali Victrex dipendono dalla temperatura e mostrano
una riduzione al taglio. La Figura 2 riporta un grafico
comparativo della viscosità del fuso alla velocità di taglio
di 1000s-1 dei materiali Victrex rispetto ad altri polimeri
termoplastici. Anche se i materiali Victrex presentano una
delle massime temperature di processo, la loro viscosità del
fuso si colloca nell’ambito di quella del policarbonato.
La Victrex dispone anche di una gamma di materiali ad elevata
fluidità, adatti allo stampaggio di manufatti a pareti sottili con
viscosità simili a quelle delle PA.
Figura 2: viscosità di taglio ad una velocità di taglio di 1000 s-1
a temperature di processo tipiche per i termoplastici
Viscosità [1000 s -1 ] / Pa.s
RIGRANULAZIONE
600
500
400
300
200
100
0
C)
0˚
66
PA
8
(2
6T
PA
C)
0˚
2
(3
PC
C)
0˚
4
(3
S
PE
C)
C)
0˚
0˚
9
(3
P
LC
0
(3
0G
15
C)
0˚
8
(3
1G
38
C)
0˚
8
(3
0G
45
C)
0˚
8
(3
0G
65
C)
0˚
0
(4
H
T
22
G
C)
0˚
0
(4
ST
45
)
˚C
0
41
(
G
•Per brevi interruzioni durante le fasi di processo, il materiale
può essere mantenuto a temperatura ridotta al di sopra
del suo punto di fusione senza che si verifichi un degrado
apprezzabile. Per il PEEK e per l’HT questo avviene all’incirca
rispettivamente per 1h/ 360 °C oppure per 30 min/
380 °C, con un altro 50% di riduzione del tempo qualora lo
stampaggio venga effettuato con prodotti caricati con fibra
di vetro. Quando si stampano prodotti in ST, le interruzioni
non dovrebbero andare oltre i 5-10 minuti, specialmente nel
caso del grado ST 45GL30, caricato con fibra di vetro.
•Per ritardi prevedibili compresi fra una o due ore, la
temperatura dovrebbe essere abbassata leggermente al
di sotto del punto di fusione del materiale: 340 °C per il
PEEK e 370 °C per l’HT, mentre i prodotti a base di ST non
dovrebbero rimanere in temperatura nel cilindro per tempi
prolungati.
•Per ritardi maggiori è preferibile effettuare lo spurgo del
cilindro e un’attenta pulizia.
Per misurare le viscosità di taglio sono utilizzate le attrezzature più
aggiornate.
3
SPURGO
I materiali e i compound Victrex dovrebbero idealmente essere
trasformati su attrezzature assolutamente pulite. Nel caso di
stampaggio ad iniezione questo richiederà la rimozione della
vite dal cilindro per la pulitura meccanica. Se la rimozione
della vite non fosse possibile, allora l’operazione di spurgo
diventa essenziale. I materiali adatti allo spurgo sono quelli
che risultano stabili fino a 380 °C (con le dovute cautele si
possono includere i PES e i PEI). In alternativa, sono disponibili
in commercio dei compound di spurgo adatti alle temperature
di processo necessarie ai materiali Victrex.
Procedura di avvio
Tutte le tracce di altri polimeri devono essere rimosse
dall’attrezzatura prima che i materiali Victrex siano
trasformati. Date le alte temperature utilizzate per trasformare
i materiali Victrex ogni contaminazione incrociata derivante
da altri polimeri comporterà uno scadimento qualitativo e la
generazione di granelli scuri.
•lo spurgo deve aver luogo alla temperatura di processo del
materiale da rimuovere.
Lo stampaggio di alta qualità si ottiene tramite un accurato controllo di
processo.
•il materiale di spurgo deve essere introdotto fino a che non
vi siano più tracce visibili del materiale da rimuovere.
•interrompere l’alimentazione dello spurgo e consentire lo
svuotamento della vite.
I materiali basati sul polimero PEEK 450 presentano una
viscosità superiore rispetto a quelli a base di PEEK 150 e di
PEEK 90. Le mescole di polimeri Victrex con fibra di vetro o di
carbonio aumentano la viscosità in funzione del tipo di carica
e del contenuto; la risultante lunghezza di flusso in ragione
di un millimetro di spessore su flusso a spirale si somma per
i materiali non caricati e in ragione del 30% per i compound
caricati come nella figura 3.
Lunghezza del flusso / mm
Figura 3: lunghezza del flusso a spirale per una gamma
di materiali Victrex trasformati secondo le condizioni
raccomandate (sezione trasversale 1 mm x 6 mm)
•una volta raggiunta la temperatura di processo introdurre il
materiale Victrex nella vite e procedere all’estrusione finché
non si ottiene una massa fusa perfettamente pulita.
Procedura di chiusura
I materiali Victrex devono essere rimossi dall’attrezzatura
di processo prima di iniziare la lavorazione di qualsiasi altro
materiale. Questo è un fattore particolarmente importante
soprattutto nel caso si usino attrezzature con strati di nitruro,
poiché se i materiali Victrex solidificano sul metallo, può
accadere che lo stato di nitruro si sfogli.
300
• svuotare la tramoggia e il cilindro dal materiale Victrex.
250
•introdurre lo spurgo fino a che siano visibili tracce del
materiale da rimuovere.
200
•ridurre il settaggio di tutte le zone del cilindro fino
all’ottenimento di una temperatura stabile e adatta al
materiale di spurgo.
150
100
•continuare a introdurre lo spurgo fino a che la temperatura
corrente del cilindro sia inferiore a 300 °C.
50
0
PEEK 90G
PEEK 150G
PEEK 450G
Non caricato
4
•regolare gli elementi riscaldanti del cilindro in modo da
raggiungere la temperatura necessaria per il processo del
materiale Victrex.
HT G22
Caricato al 30%
ST G45
•cessare l’alimentazione dello spurgo e consentire lo
svuotamento della vite.
DISEGNO DELLA MACCHINA
I materiali Victrex possono essere trasformati rapidamente
su delle normali presse a iniezione a vite reciprocante dotate
di bande di riscaldamento del cilindro in grado di operare a
temperature elevate. La pratica migliore prevede di utilizzare
delle bande di riscaldamento in ceramica e coperture del
cilindro. Nel caso si debbano stampare componenti con
tolleranze ristrette, le macchine dotate di unità di iniezione
elettrica forniscono un controllo maggiore del processo
rispetto a quelle idrauliche tradizionali.
MATERIALI DA COSTRUZIONE
Il problema dell’usura delle macchine è comune a tutti i
tecnopolimeri termoplastici e può diventare particolarmente
serio nel caso di iniezione di materiali caricati con fibre. Per
ridurre al minimo l’usura in tali processi, è necessario utilizzare
viti, filiere e cilindri temprati. Il metodo più comune per la
tempra degli utensili in acciaio è rappresentato dai rivestimenti
in nitruro, una tecnica che conferisce la durezza superficiale
necessaria per resistere all’usura causata dalla massa fusa.
Bisogna fare attenzione ed evitare che i materiali Victrex si
raffreddino e solidifichino a contatto con lo strato nitrurato.
Il legame tra il polimero ed il nitruro, spesso può diventare così
forte da causare il distacco dello strato stesso dal substrato di
acciaio. Le seguenti tipologie d’acciaio sono state utilizzate
con successo per la costruzione di attrezzature di processo
adatte alla trasformazione dei materiali Victrex:
• Acciaio per utensili D2 (Acciaio martensitico al cromo)
• WEXCO 777
• CPM-10V
• CPM-9V
• Acciaio inox S32 219
Anche se non sono generalmente richiesti, le viti e i cilindri
bimetallici resistenti alla corrosione hanno fornito risultati di
esercizio particolarmente soddisfacenti. Vanno evitati il rame e
le sue leghe in quanto le temperature di processo dei materiali
Victrex potrebbero causare il degrado del metallo.
RISCALDAMENTO DEL CILINDRO
I riscaldatori del cilindro devono essere in grado di raggiungere
e mantenere la temperatura di 400 °C per lo stampaggio del
PEEK e dei suoi compound, e di 430 °C per lo stampaggio dei
gradi HT ed ST e dei loro compound. La maggior parte delle
presse ad iniezione è in grado di operare a tali temperature
senza necessità di modifiche. Se invece tali modifiche si
rendessero necessarie, è sufficiente potenziare le bande di
riscaldamento e/o gli elementi di controllo. Sono preferibili
le bande di riscaldamento in ceramica che forniscono una
migliore consistenza di processo e la ripetibilità di ogni
stampata rispetto alle bande di riscaldamento in mica. Inoltre,
si raccomandano le coperture dei cilindri in quanto offrono
vantaggi sia produttivi che economici.
La conduzione termica lungo la vite e il cilindro fino alla
tramoggia può ridurre l’efficienza di alimentazione. Per
ottenere una corretta alimentazione della tramoggia, la
temperatura della cavità di alimentazione dovrebbe essere
mantenuta fra i 70 e i 100 °C. La regolazione termica nella
sezione di alimentazione può avvenire tramite un sistema
di raffreddamento ad acqua, tuttavia occorre mantenere in
temperatura la sezione posteriore.
CAPACITÀ DEL CILINDRO
Così come per la trasformazione di tutti i polimeri, è
consigliabile ridurre il più possibile i tempi di permanenza.
La capacità ideale del cilindro dovrebbe essere compresa tra
2 - 5 volte il peso totale del manufatto, canali e materozze
comprese. Se occorre stampare i materiali Victrex su una
macchina con un cilindro di grande capacità di iniezione
allora le temperature dovrebbero essere ridotte da 10 a
20 °C al di sotto del limite di regolazione consigliato (vedere
la sezione “Soluzione dei problemi”). È necessario prestare
particolare attenzione all’abbassamento della temperatura
per lo stampaggio dei materiali HT ed ST in quanto soggetti a
solidificazione più rapida nell’ugello.
I componenti metallici utilizzati per il trasporto della massa
fusa dovrebbero essere caratterizzati da una superficie liscia ed
estremamente levigata. L’aumento della rugosità superficiale
di questi componenti provoca adesioni locali della massa fusa,
il che determina un allungamento dei tempi di permanenza,
aumentando la formazione di granelli scuri e disturbando il
flusso del polimero.
La macchina per stampaggio deve essere correttamente dimensionata
rispetto al particolare da produrre.
5
SISTEMI DI UGELLI E DI CHIUSURA
L’ugello del cilindro si trova a contatto con la boccola di
iniezione per una percentuale elevata di tempo rispetto alla
durata totale di ciclo, laddove la boccola di iniezione mostra
una temperatura notevolmente più bassa rispetto a quelle
della massa fusa e dell’ugello. I materiali Victrex presentano
un punto esatto di solidificazione Tc e congelano velocemente
se la temperatura della massa fusa scende al di sotto della Tc.
Quindi, è importante assicurare la presenza di un elemento
riscaldante di adeguate dimensioni in grado di coprire la
maggior parte dell’ugello per evitare il congelamento e
la formazione di grumi nel materiale. In generale, non si
consiglia l’uso di ugelli a prolunga per i materiali Victrex
poiché essi comportano il rischio di solidificazione e/o di
degrado nell’ugello.
Nell’ambito delle temperature di processo consigliate, la
viscosità dei materiali Victrex rimane sufficientemente alta
da consentire l’utilizzo di sistemi ad ugello aperto. Gli ugelli
chiusi invece, non sono raccomandati in quanto presentano
spesso dei “punti morti” e riducono la pressione di iniezione.
In caso si verifichino fuoriuscite eccessive di materiale in
corrispondenza della filiera, è possibile intervenire tramite
decompressione della massa fusa, usando l’avvertenza di un
adeguato degasaggio nella cavità.
FORZA DI CHIUSURA
L’area di sviluppo del manufatto e del canale determina
la forza di chiusura richiesta per impedire l’apertura dello
stampo sotto la pressione di iniezione. Le pressioni di iniezione
possono andare oltre 2000 bar per componenti a parete
sottile, soprattutto nel caso di materiali Victrex rinforzati.
VITI
E’ possibile ottenere dai polimeri Victrex manufatti di forma piatta e con
geometrie complicate anche se presentano una natura semi cristallina e
richiedono temperature di processo elevate.
Il rapporto L/D minimo consigliato è 16:1, tuttavia sono
preferibili valori compresi tra 18:1 e 24:1. Sono necessarie
sezioni di alimentazione lunghe per evitare il compattamento
dei granuli non ancora fusi nella sezione di compressione della
vite. Il rapporto di compressione dovrebbe essere impostato
tra 2:1 e 3:1. Sulla punta della vite occorre inserire appositi
anelli di controllo per assicurare l’applicazione uniforme e
completa della pressione di iniezione. La distanza fra gli anelli
dovrebbe consentire il libero flusso del materiale durante
l’avanzamento della vite che, per una macchina di medie
dimensioni, dovrebbe corrispondere a 3 mm dal diametro
dell’estremità della vite.
La maggior parte delle viti universali e “tipo nylon” sono
adatte a lavorare i materiali Victrex. Il rapporto L/D corretto
(lunghezza/diametro), è presentato nella figura 4.
Figura 4: tipologie raccomandate di viti
L
Area di dosaggio
Area di compressione
5 L/D
6 L/D
Area di alimentazione
9 L/D
Vite per utilizzi
universali
D
Area di dosaggio
Area di compressione
Area di alimentazione
6 L/D
2 L/D
12 L/D
Vite “ tipo
nylon”
6
DISEGNO DELLO STAMPO
Tavola 1: alcune tipologie di acciaio frequentemente
utilizzate per attrezzature
I materiali Victrex possono essere facilmente stampati ad
iniezione utilizzando attrezzature standard. Tuttavia, a causa
delle elevate temperature di fusione(≈ 400 °C), nonché di
quelle delle attrezzature (≈ 200 °C), è importante tenere
presente alcuni criteri progettuali, così come indicato qui di
seguito.
BS
AISI W.-No.
BD2
D2
1.2379
X155CrVMo121
SKD11
55-62
BH13
H13
1.2344
X40CrMoV5-1
SKD61
54-56
X210CrW12
SKD1
56-60
MATERIALI DA COSTRUZIONE
Gli stampi dovrebbero generalmente presentare una durezza
compresa nell’ambito di 52 - 56 HRc. Una buona qualità
dell’acciaio comunemente utilizzato per la trasformazione
della maggior parte dei materiali Victrex è il BS BH13, che
presenta una buona resistenza alle temperature elevate,
eccellente tenacità e duttilità nonché buona lavorabilità a
macchina. Può essere indurito fino a 54 - 56 HRc. Gli stampi
utilizzati per lo stampaggio di gradi caricati con fibra di
carbonio o di vetro per produzioni di volumi medio-piccoli,
possono essere dotati di inserti per le uscite, realizzati in
BH13.
Per stampi destinati alla traformazione di gradi caricati con
fibra di vetro o di carbonio su produzioni di lungo termine,
possono essere valutate tipologie di acciaio come BS BD3 o
BD6, che presentano durezze comprese fra 56 e 60 HRc.
Per le attrezzature destinate a protototipazione o alla
produzione di piccoli volumi il BP20 si è rivelato efficace.
Costituisce inoltre pratica comune l’utilizzo di BP20 per
stampo base e di BH13 per cavità e nucleo.
BD3/BD6 D3 ~ D6 1.2436
BP20
P20
1.2311
DIN
JIS HRc
40CrMMo
50-53
DEGASAGGIO
È importante fornire un sufficiente degasaggio ai fini del
buon riempimento e per impedire le bruciature. Le aperture di
degasaggio possono essere incorporate senza la formazione
di bava, quelle da 8 µm di profondità consentono il corretto
passaggio della massa fusa per il PEEK 90G, mentre quelle
da 10-15 µm sono utilizzate per i gradi standard. Il loro
posizionamento dipende in gran parte dal disegno del pezzo;
la posizione più semplice è quella sulla linea di giunzione dello
stampo oppure lungo i perni degli espulsori. Se il degasaggio
si rivelasse ancora insufficiente, è possibile incrementare
ulteriormente la dimensione dell’apertura; mentre un’altra
opzione è costituita dall’utilizzo di linguette di facilitazione.
RISCALDAMENTO
Gli stampi per i materiali Victrex devono essere attrezzati con
riscaldatori elettrici o ad olio; il riscaldamento con acqua ad
alta pressione può costituire un’altra opzione ma di solito
non è usata per i prodotti Victrex per le criticità determinate
dall’alta pressione nonché per i problemi di sicurezza connessi.
•il riscaldamento elettrico è economico e relativamente
semplice da integrare e da far funzionare. A seconda della
potenza, il tempo di riscaldamento può essere relativamente
corto. Spesso compaiono macchie calde; questo metodo di
riscaldamento è utilizzato soprattutto per i componenti di
piccole dimensioni.
•i riscaldatori ad olio sono più difficili da progettare ed
implementare. Il loro vantaggio peculiare consiste nella
capacità di produrre il calore richiesto per stampare
produzioni di dimensioni superiori oppure per utilizzare
attrezzature con nuclei di grandi dimensioni/ profondità.
•è possibile prendere in considerazione la combinazione
di entrambi qualora si desideri un riscaldamento rapido,
mantenendo il controllo della distribuzione della
temperatura nel tempo.
Stampi di dimensioni maggiori richiederanno un controllo maggiore nelle
fasi critiche di riscaldamento.
È particolarmente raccomandato l’utilizzo di pannelli isolanti
posti fra lo stampo e il piano della macchina. È altresì pratica
comune proteggere lo stampo con un isolamento termico per
ottenere una distribuzione uniforme della temperatura e anche
per motivi di ordine economico. Nel caso di riscaldamento ad
olio è inoltre auspicabile l’utilizzo di linee di flusso isolate e di
ampio diametro che siano il più corte possibile, in quanto si
verificano comunemente perdite di calore fino a 40 °C.
È importante controllare che la temperatura sulla superficie
dello stampo rimanga ad almeno 170 °C nel momento in cui si
sta settando la macchina e il processo: nel caso di riscaldamento
ad olio le perdite lungo le linee di flusso molto frequentemente
significano che il settaggio termico dei riscaldatori deve essere
considerevolmente più alto rispetto a quello della superficie
dello stampo.
7
MATEROZZE
CANALI CALDI
Le materozze devono essere di spessore di almeno 4 mm
e il più corte possibile con un disegno angolare di almeno
2 °. Si raccomanda l’utilizzo di punte fredde ampiamente
dimensionate. Le materozze di diametro superiore si sono
mostrate utili nelle fasi di riempimento di stampi caratterizzati
da forma complessa. Per l’entrata diretta di componenti di
dimensioni superiori, lo spessore della materozza deve essere
compreso fra 1 - 1,5 volte di quello del componente.
I materiali Victrex possono essere trasformati in sistemi a
canali caldi. Nella maggior parte dei casi, i migliori risultati di
processo si ottengono utilizzando un’alimentazione tramite
collettori riscaldati esternamente e alimentati nella materozza
con ugelli a punta in modo da fornire una finestra di processo
più ampia e capiente. Nel caso di punta siluro si determinano
dei problemi a causa del flusso di calore intorno alla cavità
di acciaio dello stampo. Inoltre, è pratica comune utilizzare
un sistema a canali caldi per alimentare un piccolo sistema
a canali freddi in modo da risparmiare materiale e facilitare
il processo. Anche gli ugelli a canale caldo possono essere
usati poiché tendono ad allargare la finestra di processo,
incrementando il mantenimento della pressione secondaria
per componenti con pareti spesse.
ENTRATA
Le dimensioni e la forma dell’entrata dipendono dal volume
della massa fusa, dal numero di cavità e dalla geometria
del componente. I materiali Victrex, essendo termoplastici
semicristallini, presentano un ritiro più elevato rispetto ai
polimeri amorfi. Per ridurre il ritiro e l’eccessivo accumulo
di sollecitazioni, le entrate dovrebbero essere il più grandi
possibile. Le dimensioni delle entrate sono in funzione dello
spessore del componente e dovrebbero essere almeno di
1 mm per i materiali non caricati e di 2 mm per i compound,
oppure di 2/3 dello spessore del componente nel caso di
particolari spessi. La maggior parte delle configurazioni delle
entrate sono adatte per lo stampaggio dei materiali Victrex.
Le soluzioni più comuni prevedono linguette, uscite laterali, o
ventole. Uscite a punto di iniezione sommerso oppure orifizi
a tunnel possono essere usati solamente per particolari di
piccole dimensioni o a parete sottile.
La regola principale nel disegno di un punto di iniezione per
i materiali Victrex in grado di minimizzare le ammaccature/
vuoti, consiste nel prevederlo il più grande possibile in modo
da mantenere il flusso del materiale il più a lungo possibile
(si consigliano i 2/3 della sezione massima dello spessore).
Figura 5: tipico settaggio termico per la
trasformazione di materiali Victrex non caricati
SETTAGGI DELLA MACCHINA
SETTAGGI TERMICI
Le condizioni operative per ogni singola macchina e stampo
destinati allo stampaggio ad iniezione dipendono da variabili
diverse. La Figura 5 offre una panoramica delle temperature
consigliate per iniziare a stampare i materiali Victrex.
•la tramoggia necessita di essere mantenuta ad una
temperatura relativamente bassa in modo da assicurare
l’alimentazione corretta dei granuli nella vite.
•dopo la tramoggia, è necessario scaldare i granuli fino alla
fusione prima di raggiungere la zona di compressione.
•la figura 5 illustra il tipico profilo termico del cilindro per
lo stampaggio di PEEK non caricato, di HT ed ST; che si
dimostra maggiore a causa del loro punto di fusione
notevolmente superiore
•la maggiore viscosità dei compound realizzati con questi
polimeri richiedono temperature del cilindro superiori
(tipicamente comprese fra 10 e 20 °C in funzione del tipo e
del livello di carica).
70 ˚C – 100 ˚C
230
420
220
Polimeri Victrex
210
400
T / ˚C
T / ˚C
200
190
ST
380
HT
180
360
170
PEEK
160
150
PEEK
HT
stampo
8
ST
340
cilindro
tramoggia
PRESSIONE POSTERIORE
•le temperature dello stampo raccomandate per ottenere
componenti cristallini stampati con PEEK, HT ed ST
sono rispettivamente di 170 °C, 190 °C e 200 °C. Una
temperatura superiore dello stampo può essere utile per
assistere l’alimentazione della cavità, specialmente per
gradi caricati o per aumentare la stabilità dimensionale di
componenti esposti a temperature di servizio superiori.
Questo aumenta il tempo di ciclo, ma non provoca danni
al polimero.
Per ottenere una plastificazione omogenea dei materiali
Victrex, la corretta pressione posteriore deve essere compresa
fra ≈ 20 - 50 bar. I compound caricati con fibre devono essere
trasformati ad una pressione posteriore inferiore in modo da
ridurre la rottura delle fibre.
PRESSIONE DI INIEZIONE
Le schede tecniche sui singoli prodotti possono essere richiesti
al rappresentante Victrex e locale, oppure si possono scaricare
del sito www.victrex.com, dove è anche possibile rintracciare
maggiori informazioni relative alle proprietà dei materiali e al
corretto settaggio delle macchine.
VELOCITÀ DELLA VITE
L’eccellente stabilità dimensionale dei polimeri Victrex
consente una vasta gamma di velocità della vite senza
danneggiare il polimero.
PRESSIONE DI MANTENIMENTO
Le velocità raccomandate della punta della vite sono
comprese fra 5 e 10 m/min, nel caso di trasformazione di
materiali Victrex non caricati, la correlazione alla velocità della
vite in rpm è mostrata nella figura 6. Per i compound Victrex
si raccomanda di rimanere al livello minimo di 5 m/min; gli
effetti di taglio potrebbero causare un’eccessiva scissione delle
fibre nel caso di maggiori velocità della vite, il che potrebbe
compromettere le prestazioni meccaniche.
Figura 6: Velocità della vite in m/min ed rpm in funzione
del diametro della vite
200
velocità della vite / rpm
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
10
20
30
40
50
60
70
diametro della vite / mm
w = 10 m/min (non caricati)
La pressione di iniezione dipende dal sistema e può essere
stimata usando un software di simulazione di processo.
In funzione del disegno, della temperatura del fuso, della
velocità di iniezione e della temperatura dello stampo, si
possono dare delle pressioni fino a 2000 bar; in qualche
caso tali condizioni possono essere gestite incrementando
le temperature, mantenendo più a lungo il materiale fluido,
riducendo la velocità di iniezione e/o aumentando la sezione
trasversale della linea di flusso (materozza, canali, uscita).
w = 5 m/min (compound)
Le pressioni di mantenimento sono tipicamente inferiori rispetto
a quelle di iniezione e devono essere mantenute per tutta la
fase di congelamento in modo da evitare risucchi e porosità.
RITIRO
I materiali termoplastici si ritirano quando si raffreddano nello
stampo; per i materiali Victrex questo accade a seguito della
contrazione termica e a causa dello sviluppo di aree cristalline.
Il ritiro nello stampo si gestisce meglio considerandolo
come una proprietà tecnologica invece che una semplice
proprietà del materiale, in quanto le condizioni di stampaggio
presentano una influenza significativa: l’aumento della
pressione di iniezione e di mantenimento nonché i tempi di
mantenimento in generale provocheranno una diminuzione
del ritiro, laddove le temperature elevate del cilindro e dello
stampo tipicamente determineranno un ritiro nello stampo.
La geometria del componente, le sue dimensioni così come le
caratteristiche del flusso (punto di iniezione) influenzeranno
ulteriormente tale valore.
Il ritiro è stato valutato su placchette a ventaglio usando le
condizioni di stampaggio raccomandate. I risultati possono
essere classificati così come mostrato nella tavola 2 per
stampate da 2 e 6 mm di spessore. L’aggiunta di cariche di
rinforzo con un rapporto elevato generalmente diminuiscono
il ritiro, dando origine ad un significativo comportamento
non-isotropico. Questo dev’essere considerato con attenzione
quando si debba realizzare uno stampo che, per sicurezza,
dovrebbe essere sempre concepito in modo da poter
intervenire per successive eventuali rilavorazioni della cavità
dello stampo.
Tavola 2: valori tipici di ritiro di placchette a ventaglio
stampate secondo le condizioni di stampaggio
consigliate
Grado Le proprietà di entrambi i materiali e le condizioni di stampaggio mostrano
un’influenza significativa sul ritiro nello stampo.
Ritiro 2 mm di spessore
Ritiro 6 mm
di spessore
Con flusso Lungo il flusso Con flusso Lungo il flusso
(%) (%) (%) (%)
Gradi non caricati
1.0
1.3
1.7
1.8
Gradi caricati GL 30
0.3
0.9
0.5
0.9
Gradi caricati CA 30
0.0
0.6
0.1
0.6
Gradi antiusura (tribologici) FC 30
0.2
0.6
0.4
0.7
9
Le tolleranze tipiche sono all’incirca dello 0,05% in condizioni
di stampaggio standard. Le tolleranze dimensionali dipendono
da molti fattori, compreso il disegno del particolare e dello
stampo nonché le specifiche condizioni di trasformazione. La
tavola 3 mostra i valori determinati su placchette a ventaglio
ampiamente dimensionate, da 2 e da 6 mm.
Tavola 3: tolleranze dimensionali per i materiali Victrex
Grado tolleranza da 2 mm di spessore
tolleranza da
6 mm di spessore
Con flusso Lungo il flusso Con flusso Lungo il flusso
(%) (%) (%) (%)
Gradi non caricati
0.02
0.03
0.05
0.07
Gradi caricati GL 30
0.02
0.02
0.07
0.08
Gradi caricati CA 30
0.02
0.04
0.05
0.09
Gradi antiusura (tribologici) FC 30
0.02
0.03
0.04
0.04
INSERTI METALLICI
Il sovra stampaggio a freddo di inserti metallici produce una
riduzione della cristallinità in corrispondenza degli strati
di materiale a contatto. È quindi consigliabile procedere
ad un pre-riscaldamento degli inserti metallici alla stessa
temperatura dello stampo in quanto tale pratica migliora
la forza delle linee di saldatura, riduce la potenziale
sollecitazione a rottura dovuta ai diversi ritiri ed assicura
l’ottenimento di livelli standard di cristallinità.
Nella figura 7 si può vedere il tempo di raffreddamento
stimato in funzione dello spessore di parete per svariati
materiali Victrex. Il tempo di raffreddamento dipende dal
settaggio della macchina e dalle caratteristiche del materiale
così come anche dal disegno dello stampo. Migliorando il
sistema di espulsione, così come il numero degli eiettori,
la loro dimensione e il loro posizionamento, il tempo di
raffreddamento può essere ridotto di circa il 15% per i
materiali non caricati che saranno espulsi ad una temperatura
di 10 °C superiore rispetto a quanto indicato nella figura 7.
Figura 7: stima del tempo di raffreddamento in funzione
dello spessore di parete ad una temperatura dello
stampo di 180 °C
120
Tempo di raffreddamento / s
TOLLERANZE
90
60
30
0
0
1
2
3
4
5
6
Spessore / mm
Non caricati 190 ˚C
Non caricati 200 ˚C
GL30: 220 ˚C
CA30: 230 s ˚C
TEMPO DI CICLO/TEMPO DI RAFFREDDAMENTO
In molti casi, i materiali Victrex sono specificati per
applicazioni che richiedono tolleranze ristrette o in
componenti strutturali; quindi è importante produrre dei
particolari che risultino dimensionalmente stabili, senza
risucchi o porosità. La qualità del componente è legata
principalmente al tempo di ciclo complessivo e dipende in
misura elevata dal tempo di raffreddamento.
La simulazione di processo consente il posizionamento ottimale dei punti di
iniezione.
10
SIMULAZIONE DI PROCESSO
È vivamente raccomandato l’utilizzo di simulazione di processo
con calcoli numerici prima di procedere alla realizzazione di
uno stampo. Si dovrebbe procedere con una simulazione
per determinare l’area delle uscite in modo da assicurare
un riempimento con una pressione certamente adatta alle
capacità della macchina. La simulazione dovrebbe essere
utilizzata per posizionare le uscite in modo da assicurare
un flusso bilanciato, minimizzare le linee di giunzione e
individuare dove è necessario il degasaggio. La simulazione
di processo è inoltre molto utile per la soluzione dei problemi
di stampaggio e le tematiche legate alle prestazioni dei
componenti.
TECNOLOGIE AVANZATE DI
STAMPAGGIO
I materiali Victrex sono termoplastici semi-cristallini e, in
quanto tali, dovrebbero essere trasformabili con qualsiasi
tecnologia adatta ad altri termoplastici semi cristallini. Sono
state esaminate svariate tecnologie, fra cui lo stampaggio ad
iniezione assistito con gas, lo stampaggio per espansione, il
soffiaggio, o stampaggio a microiniezione, così come l’utilizzo
di riscaldamento per induzione per le superfici dello stampo.
Per ulteriori informazioni specifiche, invitiamo a prendere
contatti con il rappresentante Victrex locale.
È possibile stampare ad iniezione anche particolari con tolleranze molto
ristrette.
SUPPORTO TECNICO
La Victrex Polymer Solutions è l’unica realtà produttiva interamente dedicata alla produzione di prodotti in poliarileterchetoni ed è
assolutamente in grado di soddisfare qualsiasi richiesta in tema di qualità, supporto tecnico e certezza delle forniture. Nell’attuale
contesto competitivo, la collaborazione con un fornitore leader che dispone delle tecnologie più evolute nonché dei servizi più
completi ed avanzati, rappresenta un fattore critico e determinante per il successo.
Nel caso desideriate ulteriori informazioni oppure assistenza specifica, invitiamo a prendere contatto con la sede o
il rappresentante locale della Victrex Polymer Solutions oppure a visitare il sito www.victrex.com.
11
SOLUZIONE DEI PROBLEMI
Storicamente, le problematiche produttive più comuni
possono riguardare la temperatura insufficiente dello
stampo, le uscite troppo piccole rispetto al particolare
da produrre e la contaminazione provocata da spurgo
insufficiente. La tavola che segue fornisce una visione
d’insieme dei difetti più frequenti, delle loro cause
probabili, nonché dei consigli per la soluzione.
Bordi marrone scuro/trasparenti oppure colorazioni scure
su tutto il componente (visibili solo nel caso di gradi in
colore naturale):
Possibile causa Rimedio
Bassa temperatura dello stampo (aree amorfe)
Aumentare la temperatura dello
stampo in caso di parti macchiate: controllare aree fredde nella cavità
Degrado termico
Diminuire la temperatura del cilindro Macchie nere (visibili solo nel caso di gradi in colore naturale)
Possibile causa
Rimedio
Contaminazione incrociata L’attrezzatura destinata alla movimentazione e all’essiccazione
dei granuli deve essere pulita
uniformemente
Controllare granulatore/ rigranulato se utilizzato
Spurgo insufficiente prima dello stampaggio di materiali Victrex Procedere ad operazioni accurate
di spurgo delle attrezzature secondo
le raccomandazioni Victrex
Estrarre la vite ed utilizzare spazzole
per la pulizia della vite del cilindro Controllare le aree di flusso per individuare le zone morte o le superfici danneggiate
Temperature del cilindro e dell’ugello troppo alte
Ridurre la temperatura del cilindro e dell’ugello
Tempo di residenza troppo Accoppiamento migliore fra le lungo
dimensioni della stampata e
dell’attrezzatura
Possibile causa
Rimedio
Progettazione scorretta
Aumentare le uscite, le materozze
o il disegno dei canali
Cambiare posizione di uscita
Degasaggio bloccato o assente
Aumentare degasaggio
Scelta sbagliata del
materiale
Scegliere un grado con minore
viscosità del fuso
Perdita nella unità di plastificazione
Controllare l’usura della vite,
del cilindro e verificare gli anelli
Stampati fragili:
Possibile causa
Rimedio
Sovra-riscaldamento del cilindro
Ridurre la temperatura del cilindro
Ridurre il tempo di ciclo
Diminuire la velocità della vite
Sollecitazioni nello stampo Aumentare la temperatura del cilindro
Ridurre la pressione di iniezione
Aumentare il tempo di ciclo
Aumentare la temperatura dello stampo
Aumentare le dimensioni dei punti di iniezione, delle materozze
o dei canali
Aumentare la temperatura del cilindro
Linee di giunzione
Aumentare la velocità di iniezione
Aumentare la temperatura dello stampo
Modificare il disegno del punto di iniezione o la posizione Migliorare il degasaggio
Eiezione
Ridurre la velocità di iniezione
Cambiare la posizione e/o il tipo di uscite
Goccia fredda:
Possibile causa
Rimedio
Aggiungere pozzetto di raccolta
della goccia fredda
Verificare che il riscaldatore dell’ugello lo copra completamente
Applicare decompressione
Usare uno strappa materozza
Possibile causa
Rimedio
Raffreddamento del materiale nell’ugello
Materiale iniettato
insufficiente
Aumentare le dimensioni
di iniezione
Risucchi e porosità:
Pezzi incompleti
Flusso del fuso inadeguato Aumentare la pressione di iniezione
Aumentare la temperatura del cilindro
Aumentare la temperatura dello stampo
Aumentare la velocità di iniezione
Aumentare le uscite, le materozze
o le dimensioni dei canali
12
Pezzi incompleti: (continua)
Possibile causa
Rimedio
Tempo insufficiente oppure
pressione in fase di sospensione
Aumentare la pressione di iniezione
Aumentare il tempo di mantenimento / pressione Ridurre la temperatura del cilindro
Progettazione dello stampo inadeguata Aumentare le dimensioni delle
uscite, delle materozze o del canale
Finitura superficiale scarsa:
Deformazione o distorsione:
Possibile causa
Rimedio
Possibile causa
Striature:
Materiale sovra riscaldato
Ridurre la temperatura del cilindro dell’ugello
Ridurre il tempo di residenza
Ridurre la velocità di iniezione
Ridurre la velocità della vite
Materiale Umido
Essiccare il materiale
Zone morte nel cilindro
Regolare il cilindro e l’ugello
Pulire la vite, il cilindro e l’ugello Controllare possibili danni e difetti etc
Congelamento superficiale (gradi rinforzati):
Velocità di iniezione Aumentare la velocità di iniezione
insufficiente
Aumentare la temperatura del cilindro
Temperatura dello stampo Aumentare la temperatura dello
troppo bassa stampo
Taglio Eccessivo Diminuire la velocità della vite
Segni scuri (di bruciature):
Possibile causa Rimedio
Bolle d’aria nella cavità
Ridurre la pressione di iniezione
Ridurre la velocità di iniezione
Controllare che il degasaggio non
sia bloccato
Migliorare il degasaggio
Cambiare la posizione, la dimensione
o la tipologia dell’uscita
Apertura dello stampo/linea di bava:
Possibile causa
Rimedio
Forza di chiusura inadeguataRidurre la pressione di iniezione
Ridurre la velocità di iniezione
Ridurre la temperatura del cilindro (si richiede equilibrio: aumentare la viscosità ma anche la pressione)
Ridurre la temperatura dello stampo
Ridurre settaggio della velocità
Aumentare la forza di chiusura
o il tonnellaggio di chiusura
Accoppiamento scorretto Rettificare e riallineare le superfici o piegatura dello stampo da accoppiare
Installare pesanti piastre di rinforzo
Controllare l’eventuale presenza di
elementi esterni fra le piastre
Supporto insufficiente delle Aumentare supporto delle colonne
colonne
Rimedio
Temperatura disomogenea Modificare la temperatura in modo nello stampo
che sia la stessa su entrambe
le metà dello stampo
Mancanza di simmetria Prendere in considerazione di nella sezione
riprogettare la cavità, i canali e le
uscite
Utilizzare un differenziale di
temperatura fra le due metà dello stampo per compensare
Eiezione anticipata
Utilizzare un fissativo di refrigerazione o un attrezzo di
calibrazione
Aumentare la temperatura di raffreddamento
Ridurre la temperatura dello stampo
Orientamento delle fibre nel materiale
Cambiare posizione del punto di
iniezione
Ridurre le velocità di iniezione
Rigidità insufficiente
Modificare la progettazione dei componenti (es: aggiungere nervature, etc.)
Aumentare lo spessore di sezione
Considerare l’ipotesi di utilizzare un grado rinforzato con fibra
Rivedere il sistema di eiezione
(numero superiore di perni /
maggiori dimensioni dei perni)
Ritiro Eccessivo:
Possibile causa
Rimedio
Condizioni di processo
Ridurre la temperatura dello stampo
Aumentare la pressione di iniezione
Aumentare il tempo di
mantenimento / pressione
Punto di iniezione Aumentare le dimensioni dell’uscita
troppo piccolo
Scarsa qualità di distacco del componente:
Possibile causa
Rimedio
Rigidità del componente insufficiente
Aumentare il tempo di
raffreddamento
Diminuire la temperatura
dello stampo
Angolo di spoglia insufficiente
Aumentare angolo di spoglia
Sistema di eiettori inadeguato Aumentare la superficie dei perni
dell’espulsore utilizzando più
perni o aumentandone le dimensioni
Finitura superficiale
dello stampo inadeguata
Lucidare la linea nella direzione
di eiezione
I componenti caratterizzati da un’area
superficiale elevata potrebbero necessitare di degassamento per
evitare la formazione di vuoti
13
EUROPE
AMERICAS
Victrex plc
Victrex Technology Centre
Hillhouse International
Thornton Cleveleys
Lancashire FY5 4QD
United Kingdom
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ASIA PACIFIC
JAPAN
Victrex High-Performance
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Fax
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Minato-ku
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+81 (0) 3 5427 4651
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