Instabilità dimensionale nello stampaggio a iniezione: cause e soluzioni

1. Condizioni di stampaggio incoerenti o funzionamento improprio

Durante lo stampaggio a iniezione, i parametri di processo quali temperatura, pressione e tempi devono essere rigorosamente controllati secondo le specifiche. Il ciclo di stampaggio per ogni pezzo deve rimanere costante e non deve essere modificato arbitrariamente.

Se la pressione di iniezione è troppo bassa, il tempo di mantenimento è troppo breve, la temperatura dello stampo è troppo bassa o irregolare, oppure la temperatura del cilindro e dell'ugello è troppo alta causando un raffreddamento insufficiente, possono verificarsi instabilità dimensionali.

In generale, l'utilizzo di una pressione e una velocità di iniezione più elevate, l'estensione appropriata dei tempi di riempimento e di mantenimento e l'aumento delle temperature dello stampo e del materiale possono contribuire a superare questi problemi.

2. Scelta impropria dei materiali di stampaggio

Il tasso di ritiro del materiale influisce notevolmente sulla precisione dimensionale. Anche con attrezzature e stampi di precisione, i materiali con elevati tassi di ritiro rendono difficile mantenere la precisione.

Nella scelta delle resine, è importante considerare come il ritiro post-stampaggio influisca sulla precisione dimensionale. La variazione di ritiro non deve superare la tolleranza del pezzo.

Le diverse resine presentano differenti tassi di ritiro a seconda della cristallinità. Le resine cristalline e semicristalline hanno un ritiro maggiore e più variabile rispetto alle resine amorfe, il che comporta maggiori fluttuazioni dimensionali.

3. Difetti di muffa

La progettazione dello stampo e la precisione di fabbricazione influiscono direttamente sull'accuratezza dimensionale. Se uno stampo manca di rigidità o è sottoposto a una pressione eccessiva, possono verificarsi deformazioni che causano instabilità.

Un gioco eccessivo tra i perni di guida e le boccole, dovuto all'usura o a una fabbricazione scadente, riduce la precisione dimensionale. I materiali di riempimento duri o rinforzati con fibra di vetro possono usurare la cavità dello stampo. Gli stampi multicavità possono presentare incongruenze di riempimento dovute a differenze tra le cavità, disallineamenti del punto di iniezione o del canale di alimentazione, o alimentazione non bilanciata.

Gli stampi devono possedere sufficiente resistenza e rigidità, la precisione della lavorazione deve essere rigorosamente controllata e i materiali delle cavità devono essere resistenti all'usura. Idealmente, le superfici dovrebbero essere trattate termicamente o indurite.

Per la produzione di componenti di alta precisione, si preferiscono gli stampi a cavità singola. Gli stampi a cavità multiple possono richiedere dispositivi ausiliari per garantire la precisione, con conseguente aumento dei costi.

4. Malfunzionamenti delle apparecchiature

Una capacità di plastificazione insufficiente, un'alimentazione instabile, una velocità della vite variabile, arresti malfunzionanti, guasti alle valvole di ritegno idrauliche o problemi di controllo della temperatura possono tutti influire sulla stabilità dimensionale. Una volta identificati, questi problemi possono essere corretti con interventi mirati.

5. Metodi o condizioni di prova incoerenti

Le differenze nei metodi di misurazione, nei tempi e nella temperatura possono causare notevoli variazioni nelle dimensioni misurate. La temperatura ha l'impatto maggiore perché la plastica si espande circa dieci volte di più rispetto ai metalli.

Le dimensioni dei pezzi devono essere misurate utilizzando metodi standardizzati e in condizioni di temperatura controllata dopo il completo raffreddamento. In genere, i pezzi subiscono significative variazioni dimensionali entro le prime 10 ore successive alla sformatura e si stabilizzano dopo 24 ore.