Cosa sono i coefficienti di compressione e perché sono importanti?

Il processo di produzione dello stampaggio a iniezione è altamente efficiente. Tuttavia, è anche molto remunerativo e accurato per i produttori che hanno la competenza e l'esperienza per farlo correttamente.

Sebbene il processo di stampaggio a iniezione possa creare migliaia di componenti in plastica altamente precisi in ciascun ciclo di produzione, è necessario prendere in considerazione molti parametri per garantire prestazioni costanti. Uno di questi parametri è il rapporto di compressione.

In questo articolo viene spiegato quali sono i rapporti di compressione, quale impatto possono avere sulla precisione e la qualità dei componenti in plastica e in che modo verificare che il vostro produttore abbia la competenza necessaria per ottenere i rapporti di compressione corretti.

Cosa sono i rapporti di compressione dello stampaggio a iniezione?  

Prima di parlare in modo specifico dei rapporti di compressione, è importante avere una conoscenza di base del processo di stampaggio a iniezione e del suo funzionamento. In parole semplici, lo stampaggio a iniezione è il processo di iniezione della resina o della plastica fusa in uno stampo ad alta velocità e pressione per la creazione di componenti singoli o multipli.

Per iniettare la plastica fusa nello stampo, viene utilizzata una vite. Questa vite è un grosso pezzo della macchina per stampaggio a iniezione ed è quella che alimenta la plastica dalla tramoggia (dove viene fusa) nel cilindro e nello stampo ad alta velocità e pressione.

I rapporti di compressione si riferiscono direttamente alla vite nelle macchine per stampaggio a iniezione. Per calcolare questo rapporto, la lunghezza (o la fuga) della vite è solitamente divisa in tre sezioni: alimentazione, transizione e misurazione. Esistono tuttavia diversi modelli di viti che i produttori di stampaggio ad iniezione utilizzano a seconda del tipo di termoplastica utilizzata e del prodotto che stanno stampando a iniezione.  

Per determinare la velocità di compressione, è fondamentale comprendere la profondità del canale. La profondità del canale è il volume di plastica che viene mantenuto dopo ogni "giro" sulla vite. La lunghezza di ogni "giro" (noto come diametro radice) cambia in ciascuna sezione della vite, il che significa che anche il volume della plastica cambia.

Il rapporto tra la profondità del canale della zona di alimentazione e la profondità del canale della zona del misuratore è ciò che viene definito il "rapporto di compressione".

Perché è importante comprendere i rapporti di compressione?

Le diverse viti nelle diverse macchine hanno diversi rapporti di compressione. I produttori devono tenere in considerazione il rapporto di compressione della vite scelta poiché questo avrà un impatto sulla quantità di calore e pressione applicata alla plastica durante il processo di stampaggio a iniezione.

Lo stampaggio della plastica con due diverse viti (e con due diversi rapporti di compressione) causerà reazioni del materiale in due diversi modi. Alcune plastiche potrebbero non andar bene in alcuni rapporti di compressione applicati alla resina perché attrito, pressione e calore potrebbero essere eccessivi.  

Quali controlli devono essere modificati quando il rapporto di compressione cambia?  

Quanto più è alto il rapporto di compressione, maggiore sarà: 

• Il calore del taglio impartito alla resina plastica. 
• L'uniformità di calore della resina plastica fusa. 
• La possibilità di creare sollecitazioni in alcune resine plastiche. 
• Consumo di energia.

Questo significa che, quando il rapporto di compressione cambia, il livello di calore e di pressione applicati alla plastica e la velocità alla quale la vite gira deve essere regolata per garantire che la plastica sia in condizioni ottimali per l'iniezione.

Se uno di questi controlli non è accurato, può causare dei guasti nella parte finale. Ad esempio, se il rapporto di compressione, la velocità di iniezione, la pressione o la temperatura della plastica è troppo elevata, la plastica brucia o diventa troppo liquida e i pezzi finali si deformano. 

Il rapporto lunghezza/diametro (L/D) è un rapporto altrettanto importante da prendere in considerazione. Questo è il rapporto tra la lunghezza di fuga della vite divisa per il suo diametro nominale esterno. Anche se molti produttori di macchine per lo stampaggio a iniezione ora offrono diverse unità di iniezione, la maggior parte delle viti di iniezione utilizzano un rapporto di 20:1 L/d.

Garantire il corretto rapporto L/D è fondamentale anche per mantenere un'elevata qualità dei componenti in plastica. Quanto più grande è il rapporto e tanto maggiore sarà la lunghezza: 

• Maggior calore da taglio può essere generato uniformemente nella plastica senza degradarsi.  
• Maggiore possibilità di miscelazione, con conseguente maggiore omogeneità della plastica fusa. 
• Maggiore tempo di permanenza della plastica nel cilindro, consentendo probabilmente cicli più rapidi di iniezioni maggiori.

Qualsiasi produttore esperto di stampaggio a iniezione deve avere una conoscenza approfondita di entrambi questi rapporti e della loro relazione con la progettazione della vite e la scelta del materiale.  

Stampaggio a compressione e stampaggio a iniezione: qual è la differenza? 

A volte non sono chiare le differenze tra i rapporti di compressione nel processo di stampaggio a iniezione e un processo diverso chiamato stampaggio a compressione. Sebbene lo stampaggio a iniezione sia quello più ampiamente utilizzato, lo stampaggio a compressione è tuttavia utilizzato per componenti specifici, come guarnizioni in plastica, tenute e inserti.

Analogamente allo stampaggio a iniezione, lo stampaggio a compressione richiede un preciso stampo metallico utilizzato per formare la plastica fusa. Tuttavia, anziché iniettare la plastica fusa nello stampo ad alta velocità, questa viene posta nello stampo e quindi compressa con aria. Questa compressione prepara la parte nello stampo mentre si raffredda, ottenendo la forma finale.

Quali sono le principali differenze tra stampaggio a compressione e stampaggio a iniezione?

Le principali differenze tra i processi di stampaggio a iniezione e a compressione sono: 

• Lo stampaggio a compressione non utilizza una vite per iniettare la plastica nello strumento di stampaggio, ma comprime una parte utilizzando aria.
• I prodotti stampati a compressione tendono ad essere più squadrati e meno complessi rispetto ai componenti stampati a iniezione. Questi prodotti tendono anche a essere di dimensioni maggiori.
• Il tempo di produzione dei componenti stampati a iniezione è notevolmente inferiore. Spesso i componenti stampati a compressione devono essere ulteriormente lavorati, ad esempio la plastica in eccesso deve essere rifinita. Ciò significa che il tempo di lavorazione è superiore per i pezzi stampati a compressione.
• I componenti stampati a iniezione possono essere prodotti in quantità maggiore e con una qualità superiore grazie ai rigorosi controlli dei parametri e a tempi di produzione più brevi.

Esistono tuttavia alcune analogie chiave tra i due processi, tra cui il fatto che i componenti possono essere prodotti a basso costo. I componenti possono inoltre essere creati in diversi colori con una varietà di qualità estetiche a seconda del tipo di plastica utilizzata.  

Cosa dovreste chiedere al vostro produttore in merito ai rapporti di compressione? 

Comprendere i rapporti di compressione è un buon indicatore della conoscenza e della competenza del processo di un produttore. È fondamentale anche garantire la qualità finale dei vostri componenti. Per saperne di più sui rapporti di compressione di un produttore, è necessario porre le seguenti domande:

• Quali rapporti di compressione utilizza nelle sue macchine per stampaggio a iniezione?
• Come si regolano gli altri parametri in modo da poter modellare in modo efficace materie plastiche diverse in base ai rapporti di compressione disponibili?
• In che modo si garantisce che i rapporti di compressione non influiscano negativamente sulla qualità finale dei prodotti?

Le risposte a queste domande contribuiranno a chiarire il livello di conoscenza del processo di un produttore e a garantire che possa soddisfare gli standard di qualità dei componenti richiesti.

Essentra Components sta aggiornando le proprie macchine per lo stampaggio a iniezione in modelli elettrici più efficienti. Ciò significa che può avere un maggiore controllo sui rapporti di compressione per produrre componenti stampati a iniezione di alta qualità per i clienti. 

Con oltre 65 anni di esperienza e competenza nello stampaggio a iniezione, sono in grado di bilanciare i diversi controlli e parametri con i rapporti di compressione delle diverse macchine. La loro competenza e i controlli di qualità della manifattura consentono ai clienti di affidarsi agli elevati standard dei loro componenti, dal primo componente al milionesimo.