Ehilà! In qualità di fornitore di stampi Mgp, ho affrontato una buona parte dei problemi relativi ai prodotti realizzati con stampi Mgp e uno dei mal di testa più comuni sono i segni di affondamento. In questo blog approfondirò le ragioni dietro questi fastidiosi segni di affondamento.
1. Ragioni materiali
Innanzitutto parliamo dei materiali. Materie plastiche diverse hanno tassi di restringimento diversi. Quando utilizziamo lo stampo Mgp per realizzare prodotti, se il materiale plastico ha un tasso di restringimento elevato, è più probabile che si formino segni di avvallamento. Ad esempio, le plastiche semicristalline come il polipropilene (PP) e il polietilene (PE) hanno tassi di ritiro relativamente elevati rispetto alle plastiche amorfe come il polistirene (PS).
Durante il processo di raffreddamento nello stampo Mgp, la plastica semicristallina subisce un cambiamento di fase dallo stato fuso allo stato solido. Mentre cristallizzano, le molecole si impacchettano più strettamente insieme, causando una significativa riduzione del volume. Se il raffreddamento non è uniforme, le aree che si raffreddano più velocemente si restringono maggiormente, provocando segni di avvallamento sulla superficie del prodotto.
Un altro fattore legato al materiale è il contenuto di umidità. Alcune plastiche sono igroscopiche, nel senso che assorbono l’umidità dall’ambiente. Se la plastica non viene asciugata adeguatamente prima di essere iniettata nello stampo Mgp, l'umidità può trasformarsi in vapore durante il processo di iniezione ad alta temperatura. Questo vapore può creare vuoti nella plastica, che potrebbero successivamente manifestarsi come segni di avvallamento quando la plastica si raffredda e si solidifica.
2. Problemi relativi al processo di stampaggio a iniezione
Lo stesso processo di stampaggio a iniezione svolge un ruolo enorme nella formazione di avvallamenti. Uno dei fattori chiave è la pressione di iniezione. Se la pressione di iniezione è troppo bassa, la plastica potrebbe non essere sufficientemente compattata nella cavità dello stampo Mgp. Man mano che la plastica si raffredda e si restringe, non ci sarà abbastanza pressione per spingere altra plastica nelle aree di contrazione. Ciò si traduce in vuoti e segni di avvallamento sulla superficie del prodotto.
D'altra parte, se la velocità di iniezione è troppo elevata, può causare turbolenze nel flusso di plastica fusa. Questa turbolenza può intrappolare bolle d'aria nella plastica e, quando la plastica si raffredda, queste bolle d'aria possono causare segni di affondamento. Inoltre, una velocità di iniezione elevata può causare la solidificazione prematura della plastica nell'area di accesso dello stampo Mgp, impedendo il corretto riempimento della cavità e determinando un restringimento irregolare.
Il tempo di raffreddamento è un altro aspetto critico. Se il tempo di raffreddamento è troppo breve, la plastica non avrà abbastanza tempo per solidificarsi completamente e raggiungere uno stato stabile. Di conseguenza, le tensioni interne nella plastica possono farla restringere in modo non uniforme dopo essere stata espulsa dallo stampo Mgp, creando segni di avvallamento. Al contrario, un tempo di raffreddamento troppo lungo può aumentare i costi di produzione e può anche rendere la plastica fragile, ma è meno probabile che sia la causa diretta di segni di avvallamento rispetto a un tempo di raffreddamento breve.
3. Difetti di progettazione dello stampo MGP
Il design dello stesso stampo Mgp può essere uno dei principali responsabili dei segni di affondamento. Lo spessore delle pareti del prodotto è un fattore cruciale. Se le pareti sono troppo spesse, la plastica al centro della parete impiegherà più tempo a raffreddarsi rispetto agli strati esterni. Quando la plastica interna si raffredda e si restringe, può tirare gli strati esterni verso l'interno, creando segni di avvallamento sulla superficie.
Anche il design del cancello nello stampo Mgp è importante. Se la porta è troppo piccola, può limitare il flusso di plastica fusa nella cavità. Ciò può portare a un riempimento incompleto e a una distribuzione non uniforme della pressione, con conseguenti segni di risucchio. Inoltre, la posizione del cancello può influenzare il modello di flusso della plastica. Un cancello posizionato in modo inadeguato può far sì che la plastica scorra in modo da creare aree di alta e bassa pressione, portando a un restringimento irregolare e a segni di avvallamento.
Altrettanto importante è il design del canale di raffreddamento nello stampo Mgp. Se i canali di raffreddamento non sono distribuiti uniformemente attorno alla cavità, alcune aree della plastica si raffredderanno più velocemente di altre. Questo raffreddamento non uniforme può causare un restringimento differenziale e provocare segni di avvallamento. Ad esempio, se ci sono aree in cui il flusso dell'acqua di raffreddamento è limitato, la plastica in quelle aree si raffredderà più lentamente, aumentando la possibilità che si formino segni di risucchio.
4. Movimentazione post-stampaggio
Anche dopo che il prodotto è stato espulso dallo stampo Mgp, una manipolazione impropria post-stampaggio può contribuire alla formazione di segni di avvallamento. Se il prodotto non viene maneggiato con attenzione ed è sottoposto a sollecitazioni o pressioni irregolari durante la rimozione dallo stampo o il successivo trasporto, può causare deformazioni interne. Questa deformazione può portare nel tempo a un restringimento irregolare e alla comparsa di segni di avvallamento.
Inoltre, se il prodotto viene conservato in un ambiente con temperature o umidità estreme, le proprietà della plastica potrebbero risentirne. Le alte temperature possono far sì che la plastica si espanda e poi si contragga in modo non uniforme mentre si raffredda, mentre l'elevata umidità può aumentare il contenuto di umidità nella plastica, entrambi i quali possono potenzialmente portare a segni di avvallamento.
Come affrontare questi problemi
Ora che abbiamo identificato le ragioni dei segni di avvallamento nei prodotti realizzati con stampo Mgp, è importante sapere come affrontarli. Per problemi legati ai materiali, possiamo scegliere plastiche con tassi di ritiro inferiori o asciugare adeguatamente la plastica prima dell'iniezione. In termini di processo di stampaggio a iniezione, possiamo ottimizzare la pressione di iniezione, la velocità e il tempo di raffreddamento attraverso la regolazione dei parametri di processo.
Quando si tratta della progettazione dello stampo Mgp, possiamo garantire il corretto spessore delle pareti, il design del cancello e il layout del canale di raffreddamento. E per la movimentazione post-stampaggio, dovremmo maneggiare i prodotti con delicatezza e conservarli in un ambiente stabile.
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Riferimenti
- "Manuale sullo stampaggio ad iniezione" di Rosato, David V., et al.
- "Materiali e lavorazione delle materie plastiche" di James F. Carley.
- Rapporti di ricerche di settore sul controllo qualità dello stampaggio a iniezione.