Suggerimenti per la costruzione di stampi in plastica

Sono certo che sarete d'accordo con me quando dico che..:

Costruire un perfetto stampo in plastica è davvero complicato.

O forse no?

È emerso che finire questo lavoro potrebbe non essere così difficile come si pensava. Tutto ciò che dovete fare è controllare i seguenti consigli per la costruzione e seguirli.

In questo articolo vi mostrerò esattamente come deve fare un buon stampista.

Se volete saperne di più, non dovete fare altro che continuare a leggere...

MACCHINA

• Dopo l'installazione di uno stampo, posizionare un sottile pezzo di cartone (cartone camicia) tra l'ugello e la boccola del canale di colata per garantire l'allineamento dell'ugello della macchina.

Sparare attraverso il cartone con l'ugello in posizione.

Un segno nel cartone mostra esattamente il punto in cui l'ugello si allinea con il foro della boccola del canale di colata quando si tira indietro l'ugello.

Assicurarsi che i due siano perfettamente allineati.

• Le unità di iniezione devono avere materiale sufficiente per due cicli completi di iniezione.

In altre parole, ogni ciclo dovrebbe svuotare 50% della capacità del cilindro di iniezione.

Una macchina impiega questa quantità di "colpi" per ogni ciclo, poiché tutto questo materiale viene iniettato nello stampo.

Mentre una metà della canna si prepara per il colpo successivo, l'altra metà effettua un colpo. In questo modo si ottiene la coerenza.

L'ideale è utilizzare una regola di 50%, ma gli scatti non devono mai essere più grandi di 20% o più piccoli di 80%.

In questo esempio, l'unità di iniezione ideale sarebbe quella con un cilindro da 4 once se il consumo totale di materiale è di 2 once per un ciclo completo, poiché 50% di 4 once equivale a 2 once.

Di conseguenza, una macchina con un cilindro da 2,5 once (80%) e un cilindro da 10 once (20%) potrebbe produrre un colpo da 2 once secondo i limiti da 20% a 80%.

È determinato dalla sensibilità al calore del materiale.

I materiali sensibili al calore si bruciano facilmente, mentre quelli resistenti al calore possono sopportare temperature più elevate e sono meno soggetti al surriscaldamento.

È fondamentale determinare la sensibilità al calore di uno specifico materiale per capire quanto tempo può rimanere nel cilindro di iniezione riscaldato prima di degradarsi.

È impossibile produrre prodotti di qualità con materiali degradati.

È importante notare che la regola 50% menzionata in precedenza garantisce che nessun materiale si degradi durante lo stampaggio, indipendentemente dal tempo di contatto con lo stampo.

Nel caso di materiali poco sensibili al calore, come il polietilene, si applica la regola del 20%.

Per quanto riguarda i materiali particolarmente sensibili al calore, come il PVC, si applica la percentuale 80%.

• La quantità di polistirolo che un'unità di iniezione può contenere è valutata universalmente.

Per determinare la quantità di un'altra plastica che possono contenere, è necessario confrontare i valori di peso specifico.

La quantità di altro materiale che può essere contenuta nel cilindro è determinata dividendo il valore del peso specifico di tale materiale per il valore del peso specifico del polistirene.

La valutazione di una macchina in once viene moltiplicata per il valore di 1,15. Supponiamo che la nostra macchina di esempio pesi 8 once.

Quindi può iniettare otto once di polistirene alla volta. Il valore di 8 once è stato calcolato moltiplicandolo per 1,15, ottenendo così una capacità di iniezione di policarbonato di 9,2 once.

• Quando l'indicatore di controllo della temperatura di iniezione è impostato, non vi è alcuna indicazione della temperatura effettiva della massa plastica fusa.

Utilizzarla come riferimento ha senso. Per misurare la temperatura di fusione, è necessario utilizzare una sonda che rilevi il materiale mentre esce dallo stampo dall'ugello della pressa.

Anche se può esserci una differenza di 30 gradi tra queste due letture, la lettura della sonda è quella che descrive le condizioni del processo.

• L'ugello deve essere impostato circa 10 gradi (F) più in alto rispetto alla zona anteriore, in modo che la plastica sia più calda nella zona anteriore e più fredda nella zona posteriore.

•  Per mantenere la pressione sul materiale plastico, l'anello di controllo deve essere sostituito se la vite di iniezione ruota durante l'iniezione del materiale durante il processo di stampaggio.

• Le macchine per lo stampaggio a iniezione sono classificate in base alla loro capacità di forza di chiusura.

Lo stampo deve essere mantenuto chiuso durante l'iniezione con questa forza.

La pressione di iniezione deve essere superata solo con un numero sufficiente di morsetti, altrimenti lo stampo si danneggia.

La pressione di chiusura di uno stampo, ad esempio, deve essere di 12.000 psi (6 tonnellate) se la pressione di iniezione è di 10.000 psi (5 tonnellate).

• L'uso di una livella da macchinista (non una normale livella da falegname) durante l'installazione della macchina assicura che le barre di fissaggio siano in piano.

La planarità deve essere controllata ogni sei mesi. Una macchina fuori livello interrompe il processo e il flusso del materiale e potrebbe indicare una deformazione o un assestamento del telaio.

• Per consentire la manutenzione, il flusso del prodotto, le apparecchiature ausiliarie come le unità di controllo della temperatura dello stampo e un passaggio tra le macchine e le pareti, assicurarsi che vi sia uno spazio libero di almeno un metro intorno all'intero ingombro della macchina di stampaggio (compresi i tubi e le sporgenze).

• Almeno una volta al mese, gli scambiatori di calore delle macchine devono essere decalcificati per garantirne l'efficacia.

L'olio idraulico utilizzato per il funzionamento della macchina di stampaggio perde 40% della sua potenza di raffreddamento per ogni accumulo di 1/64″ nelle linee dello scambiatore di calore.

• Piuttosto che basarsi sulle impostazioni della temperatura, misurare la temperatura della colata mentre questa esce dall'ugello.

• È importante impostare correttamente la velocità di rotazione della vite. Altri difetti inspiegabili sono bruciature, bagliori, sacche d'aria intrappolate, ecc.

• Non lasciare mai che la contropressione scenda sotto i 50 psi o superi i 300 psi.

I materiali sensibili al calore, come il PVC, devono essere utilizzati con le impostazioni più basse, mentre i materiali meno sensibili, come il polipropilene, possono essere utilizzati con le impostazioni più alte.

In caso di dubbio, la contropressione deve essere impostata a 50 psi e aumentata solo se necessario.

• Per i primi 1/8″ circa dopo l'apertura dello stampo, assicurarsi di aprire la macchina lentamente per eliminare il vuoto creato dalla plastica che entra nelle cavità dello stampo.

Il vuoto impedisce alle metà dello stampo di separarsi e, se lo stampo viene aperto troppo rapidamente, può essere staccato dalle piastre.

• La chiusura dello stampo deve avvenire in due fasi: la prima deve essere veloce, mentre la seconda deve essere molto lenta negli ultimi 14 pollici.

L'acciaio dello stampo subisce uno shock se le metà dello stampo vengono sbattute insieme rapidamente.

• Affinché la canna possa fondere alla temperatura desiderata, intorno al cilindro riscaldante vengono avvolte delle fasce elettriche circolari.

Se uno di essi si brucia, gli altri continuano a fornire calore se il primo si brucia.

È conveniente sostituire le fasce bruciate il prima possibile, poiché le altre devono lavorare di più per ottenere lo stesso livello di calore.

Una materozza di plastica creata dallo stampo in funzione in quel momento può essere utilizzata per determinare se una banda è bruciata o se si tratta di una parte di plastica difettosa.

La fascia riscaldante deve essere attivata strofinando la plastica contro di essa. Una fascia che si scioglie indica che sta funzionando. Le bande di plastica che non si sciolgono sono difettose e devono essere sostituite.

È essenziale sostituire la fascia del riscaldatore con un duplicato esatto. È necessario verificare la potenza e la tensione, nonché le dimensioni.

• Assicurarsi che lo stampo sia dotato di una cinghia di collegamento prima di essere trasportato per essere montato sulla macchina.

Per evitare che gli stampi si stacchino durante il trasporto, questa cinghia deve collegare le due metà dello stampo.

La linea di separazione tra le piastre "A" e "B" è normalmente contrassegnata da una fascetta metallica. Gli stampi non devono essere installati in due metà perché non è sicuro né corretto.

• Per liberare un cilindro di iniezione quando si spegne una macchina, è necessario farvi passare degli scarti di polietilene (o di acrilico, se il colore è stato stampato).

Il calore può essere ridotto quando il polietilene viene spurgato attraverso la canna.

Le viti di iniezione devono essere lasciate in posizione avanzata dopo che il materiale è uscito pulito, svuotando sostanzialmente la canna. Solo a questo punto è possibile spegnere il riscaldamento.

Lasciare che la canna raggiunga la temperatura appropriata dopo aver riavviato la macchina. Quando il polietilene viene riscaldato a una temperatura superiore, non si degrada.

• I materiali devono fluire attraverso gli impianti di stampaggio in modo lineare per massimizzare l'efficienza e la produttività.

In un layout affiancato è facile, ma in qualsiasi altro layout è più difficile.

A un'estremità dell'edificio, le materie prime devono entrare, passare attraverso i processi necessari e uscire come prodotti finiti. Come parte di questo processo, sono necessari l'imballaggio e la preparazione per la spedizione.

stampo in plastica

1 - 

Su uno stampo a iniezione dovrebbero essere presenti almeno sei aperture per la linea di divisione, e un numero maggiore per gli stampi più grandi.

Lungo il perimetro della cavità della modanatura, le bocchette devono essere posizionate ogni centimetro e ogni bocchetta deve estendersi nell'atmosfera.

Ogni 24 ore o più, se necessario, devono essere puliti.

Le bocchette e gli sfiati non possono essere esagerati. Le bocchette possono essere di qualsiasi larghezza e numero, purché siano sufficientemente spesse e lunghe.

Lo sfiato deve essere consentito su almeno 30% del perimetro della linea di separazione.

2 -

 È possibile ventilare temporaneamente un'area non ventilata posizionando due pezzi di nastro adesivo larghi 112″ sulla terra di chiusura e lasciando 112″ tra di essi, se si ritiene che una muffa abbia bisogno di uno sfiato.

Per vedere che differenza fa, modellare uno o due cicli con lo sfiato al suo posto.

3 - 

Il mantenimento della temperatura dell'acqua tra due metà dello stampo non dovrebbe essere effettuato con un'unica unità di controllo della temperatura dello stampo.

Le unità di controllo della temperatura devono essere installate in ciascuna metà dello stampo per ottenere la massima efficacia.

È possibile che la temperatura dell'acqua in uscita dalla prima metà non sia adeguata a quella dell'acqua in uscita dalla seconda metà se si utilizza un'unica unità per entrambe le metà.

Per soddisfare le esigenze specifiche di ciascuna metà, ogni metà deve essere mantenuta separatamente.

Con un sistema di espulsione installato, il pezzo stampato non può rimanere sulla metà se entrambe le metà sono alla stessa temperatura.

4 - 

Gli stampi devono essere montati nella pressa con linee d'acqua collegate alla parte inferiore e superiore per consentire l'ingresso e l'uscita dell'acqua.

Durante la produzione, l'aria viene spurgata immediatamente dalle linee dello stampo, garantendo che non si verifichino punti caldi.

5 - 

Con l'ausilio di un pirometro a sonda piatta, è necessario controllare periodicamente le temperature dello stampo.

Le sonde devono essere toccate in cinque o sei punti su ciascuna metà dello stampo quando si controlla ogni metà separatamente.

Inoltre, ciascuno di questi punti o le stesse metà dello stampo non dovrebbero differire di oltre 10 gradi (F).

Maggiore è la differenza, più è probabile che il sistema di raffreddamento presenti condizioni non corrette, che devono essere corrette con una pulizia delle linee, l'aggiunta di canali di raffreddamento, l'aggiunta di deflettori alle linee di raffreddamento, ecc.

6 - 

Quando è possibile, un pezzo stampato rimane sulla parte più calda dello stampo. Per la maggior parte degli stampi, questo sarà il lato dell'unità di chiusura, perché è da lì che l'unità di espulsione spingerà l'assemblaggio finale.

Tenere presente questo aspetto può aiutare a controllare la deformazione e l'incollaggio.

7 - 

Si consiglia di riscaldare la metà dello stampo per l'espulsione a 5-10 gradi (F) in meno rispetto alla metà per l'iniezione, per garantire che la parte stampata rimanga su questa metà.

Se la differenza di calore è eccessiva, c'è il rischio che le metà dello stampo si blocchino o che alcune parti metalliche si rompano.

8 - 

A differenza di uno stampo a freddo, uno stampo a caldo produce pezzi più lucidi. Il pezzo prodotto da uno stampo a caldo sarà anche più leggero di quello prodotto da uno stampo a freddo.

9 - 

Oltre a risparmiare energia, i fogli isolanti commerciali collocati tra lo stampo e i piani della macchina aiutano a mantenere una temperatura costante in tutto lo stampo.

Una lastra con uno spessore di 14″ o 12″ può essere montata in modo permanente direttamente sulle facce di fissaggio di uno stampo a iniezione.

10 - 

Tenere in mano i tubi che riportano e inviano l'acqua da un'unità di controllo della temperatura dello stampo per verificare che il flusso sia corretto.

Non dovrebbero esserci differenze tra i due tubi se l'unità mantiene correttamente la temperatura impostata.

Le linee di ritorno sono molto più calde di quelle di uscita se l'unità non si raffredda bene.

Di conseguenza, lo stampo è ancora troppo caldo e l'unità non lo raffredda abbastanza rapidamente.

11 - 

Almeno una volta al mese, le linee d'acqua dello stampo devono essere decalcificate per evitare che i depositi di calcare interferiscano con la loro efficacia. La capacità di raffreddamento dello stampo può essere persa dal 40% se si forma 1/64″ di calcare su una linea d'acqua da 14″.

12 - 

Le dita del morsetto di montaggio dello stampo devono essere spinte verso il basso da uno spessore di 1/8″ (rondella metallica).

Come mostrato nello schizzo seguente, il tallone del morsetto deve essere regolato in modo che la punta sia leggermente rivolta verso la piastra (1/8 di pollice va bene).

Se non si esegue questa operazione, la pinza non può essere parallela alla piastra alla massima forza di serraggio.

Quando i morsetti sono regolati perfettamente paralleli, si allentano a causa dell'espansione e della contrazione dello stampo e della macchina.

A causa della forza insufficiente del morsetto, lo stampo può cadere se i morsetti sono regolati in modo che la punta sia lontana dalla piastra.

Pertanto, la punta dovrebbe essere orientata verso la piastra per indirizzare le forze di serraggio verso di essa.

13 - 

Quando le linee d'acqua diritte vengono sostituite da raccordi ad angolo retto sullo stampo, l'acqua attraverserà le linee con maggiore turbolenza.

Di conseguenza, il controllo della temperatura dello stampo sarà più efficiente e imita il concetto di "numero di Reynolds".

14 - 

Controllare la temperatura della superficie dello stampo almeno tre volte in diversi punti in cui la plastica viene a contatto con lo stampo.

Tra le tre letture non deve esistere una differenza superiore a cinque gradi (F).

15 - 

Le impostazioni di controllo della temperatura sullo stampo non hanno molta importanza.

Nelle aree in cui la plastica viene toccata, conta solo la temperatura dello stampo.

La domanda è: "Qual è la temperatura dello stampo? "

Non è una buona idea fornire loro le letture del controllore.

Fornite invece i valori del pirometro dello stampo.

16 - 

Gli stampi e i fori delle boccole non devono mai essere puliti con oggetti di acciaio.

Le boccole dello stampo e della materozza saranno graffiate dall'acciaio e richiederanno costose riparazioni.

Utilizzate invece tasselli di legno, coltelli da stucco in plastica o strumenti in ottone.

17 - 

Utilizzando una vite da legno in ottone, riscaldare la boccola del canale di colata rotto e spingere la vite nella plastica indurita per rimuovere il canale di colata rotto.

Estrarre la materozza incastrata dalla boccola della materozza utilizzando una pinza di ottone fissata sulla testa della vite.

L'uso futuro della vite è facilmente realizzabile svitandola dalla plastica.

18 -

 Gli stampi con pareti profonde possono essere estratti dalla plastica incastrata utilizzando una lama di tipo seghetto in rame o ottone.

Se si utilizzano lame d'acciaio, lo stampo si graffia.

19 - 

Un buon posizionamento della porta di iniezione è quello di far fondere la plastica nella parte più spessa della cavità dello stampo.

Scorrendo nella sezione più sottile, il materiale viene compresso mentre riempie la cavità.

Aumentando la resistenza, la pressione aumenta, consentendo di completare il processo di riempimento.

La colata deve incontrare un certo tipo di resistenza per sviluppare la pressione di iniezione.

In effetti, il materiale accumula un'elevata pressione di impaccamento quando riempie la cavità dopo aver attraversato il cilindro riscaldato ed essere entrato nello stampo.

20 - 

In alcuni casi, gli stampi possono costare anche milioni di dollari per stampi grandi e complessi, mentre per stampi più piccoli e semplici possono costare solo poche migliaia di dollari.

Mentre il cliente di solito sostiene il costo di questo investimento, lo stampatore è responsabile della manutenzione dello stampo mentre è in suo possesso.

Il costo medio annuo di manutenzione degli stampi va da 5% a 7% del costo iniziale.

La costruzione dello stampo è di competenza dello stampista, mentre la progettazione dello stampo è di competenza del progettista.

21 -

 Se si intende realizzare una serie, conservare l'"ultimo colpo" e metterlo in magazzino insieme allo stampo.

Dovrebbe includere tutto ciò che viene prodotto in un singolo ciclo, compresi i componenti runner, flash, ecc.

L'area di manutenzione degli stampi è visibile in questa immagine, che mostra come vengono prodotti i pezzi.

Ispezionando i pezzi, l'addetto alle riparazioni può determinare se la linea di separazione è in forma, se la superficie della cavità è in buone condizioni e se il perno di espulsione è posizionato correttamente.

Il personale della sala stampi dovrebbe accompagnare questa ripresa finale con una spiegazione scritta dei problemi riscontrati.

22 - 

Gli stampi devono essere accuratamente puliti, ispezionati e rivestiti con un materiale antiruggine (principalmente all'interno, ma leggermente all'esterno) non appena vengono rimossi dalla macchina di formatura.

Quando si conserva qualcosa per un lungo periodo (più di 30 giorni), il rivestimento deve essere particolarmente pesante.

Anche la pulizia e il rivestimento delle linee d'acqua sono importanti.

Per evitare il ritorno dei depositi, le linee d'acqua devono essere risciacquate con una soluzione acida.

processo

La pressione di iniezione può essere sviluppata solo se la massa fusa incontra una resistenza di qualche tipo.

Sebbene ciò avvenga leggermente mentre il materiale si muove attraverso il cilindro riscaldato e nello stampo, l'elevata pressione di riempimento si verifica solo quando il materiale riempie la cavità.

20 - Gli stampi sono costosi: si va da poche migliaia di dollari per stampi piccoli e semplici a centinaia di migliaia (anche milioni) di dollari per stampi grandi e sofisticati.

Il cliente di solito si fa carico di questo investimento, ma lo stampatore si assume la responsabilità di mantenere lo stampo in suo possesso.

I costi di manutenzione degli stampi si aggirano in media tra 5% e 7% del costo iniziale dello stampo all'anno.

Il costruttore di stampi è responsabile della qualità della costruzione dello stampo, mentre il progettista dello stampo è responsabile delle prestazioni del progetto dello stampo.

21 - È buona norma conservare l'"ultimo colpo" di ogni serie e tenerlo con lo stampo in magazzino.

L'ultimo scatto deve essere completo e includere il corridore dei pezzi, il flash e qualsiasi altra cosa prodotta in un unico ciclo.

Questo fornisce un esempio visivo di come venivano prodotti i pezzi per l'area di manutenzione degli stampi.

Un tecnico può ispezionare i pezzi per determinare l'idoneità della linea di separazione, le condizioni della superficie della cavità, la posizione del perno di espulsione e altre informazioni pertinenti.

Quest'ultimo scatto deve essere accompagnato da una dichiarazione scritta dei problemi riscontrati dal personale della sala stampaggio.

22 - Quando lo stampo viene estratto dalla formatrice, deve essere accuratamente pulito, ispezionato e rivestito (principalmente all'interno ma leggermente all'esterno) con un materiale antiruggine per ridurre al minimo la possibilità di formazione di ruggine dannosa.

Il rivestimento deve essere particolarmente pesante per la conservazione a lungo termine (oltre 30 giorni).

È importante pulire e rivestire anche le linee d'acqua.

Si raccomanda un risciacquo acido delle linee d'acqua per rimuovere i depositi e proteggersi dal loro ritorno.

• PROCESSO

1 - Il successo di qualsiasi metodo di controllo della qualità e del costo di un prodotto dipende in larga misura dalla coerenza del processo di fabbricazione del prodotto stesso.

La coerenza può essere ottenuta solo controllando strettamente il maggior numero possibile di parametri utilizzati durante il processo di produzione.

2 - L'ambiente che circonda una macchina di stampaggio ha un effetto immediato sul processo di stampaggio.

Ad esempio, le impostazioni dei parametri di processo per una macchina che stampi pezzi in una giornata di sole con temperature esterne calde e asciutte possono essere completamente diverse per lo stesso lavoro eseguito durante una notte piovosa e fredda.

È possibile prevedere di dover adattare il processo alle condizioni ambientali.

Alcuni stampatori molto fortunati lavorano in ambienti controllati con aria condizionata e controlli dell'umidità per mantenere condizioni di processo costanti 24 ore al giorno.

3 - Utilizzare uno spray distaccante per stampi solo per le prime riprese da uno stampo nuovo di zecca o all'inizio di una produzione dopo che lo stampo è stato messo in magazzino.

I distacchi dallo stampo impediscono alle molecole di plastica di legarsi e di creare un pezzo stampato suscettibile di crepe o rotture.

Se un pezzo tende ad aderire, è necessario determinare il motivo dell'adesione e porre rimedio alla causa. I sottosquadri, le superfici ruvide delle cavità, gli angoli di sformo inadeguati, la resina contaminata e le condizioni di processo improprie sono le cause più comuni dell'adesione della plastica negli stampi.

4 - I controlli dimensionali effettivi devono essere eseguiti su un pezzo stampato solo dopo che si è raffreddato a temperatura ambiente, il che richiede circa 3 ore.

Sebbene i prodotti termoplastici stampati sembrino immediatamente stabili, continueranno a raffreddarsi e a ritirarsi fino a 30 giorni dopo l'espulsione dallo stampo.

La maggior parte (95%) del ritiro totale si verifica durante il raffreddamento della plastica nello stampo.

Le restanti 5% saranno realizzate nei prossimi 30 giorni, ma la maggior parte di esse avverrà nelle prime ore dopo l'espulsione dallo stampo.

5 - Le impostazioni della pressione di mantenimento possono essere normalmente impostate a metà della pressione iniziale di iniezione principale, come regola generale.

Potrebbe essere necessario apportare modifiche a questa regola in base a una serie di condizioni, ma è un buon punto di partenza.

6 - Il tempo di mantenimento viene utilizzato per mantenere la pressione sulla plastica mentre questa si raffredda a sufficienza per iniziare a solidificarsi nello stampo.

Una volta che il materiale nel gate si è "congelato", il tempo di mantenimento può essere interrotto, ma non fino a quel momento.

Se il tempo di mantenimento viene rimosso troppo presto, il materiale ancora fuso nella cavità dello stampo verrà risucchiato attraverso la porta, causando così un peso non uniforme del pezzo.

7 - Le bolle rotonde all'interno di una parte trasparente significano che c'è troppa umidità nella parte.

Bolle ovali o allungate significano un ritiro eccessivo in quell'area del pezzo.

8 - Esistono tre regole empiriche principali da seguire quando si effettuano le regolazioni dei parametri di stampaggio:

• a - È possibile apportare una sola modifica in qualsiasi momento;
• b - una macchina deve essere lasciata stabilizzare per un periodo di 10-20 cicli dopo ogni singola modifica apportata al processo:
• c - Se una modifica non risolve il problema, cambiarla di nuovo e attendere altri 10-20 cicli prima di effettuare un'altra modifica.

9 - Il tempo di ciclo complessivo dello stampo è fortemente influenzato dalle distanze di apertura e chiusura della formatrice.

Ogni stampo deve essere adattato in modo da aprirsi e chiudersi solo nella misura necessaria a far uscire i pezzi finiti dallo stampo.

I tempi di ciclo sono costosi e per ogni secondo che si riesce a tagliare dal ciclo complessivo, si risparmia circa $10.000 all'anno se lo stampo dovesse funzionare ininterrottamente durante quel tempo.

10 - La corretta temperatura dello stampo è fondamentale per uno stampaggio di qualità. Molti stampisti credono che uno stampo più freddo significhi cicli più rapidi e profitti più elevati rispetto a uno stampo più caldo.

In effetti, soprattutto quando si stampano materiali cristallini, la plastica può richiedere un raffreddamento lento per ottenere le massime proprietà fisiche e visive nel pezzo stampato.

In realtà, sono poche le situazioni in cui è necessario utilizzare stampi "freddi". È meglio seguire le raccomandazioni del fornitore del materiale per le impostazioni della temperatura dello stampo per ogni specifica plastica.

11 - Il flusso dell'acqua attraverso uno stampo è descritto come uno dei due metodi: laminare o turbolento. Laminare significa che l'acqua scorre in "strati sovrapposti" mentre si muove attraverso le linee e solo gli strati esterni estraggono effettivamente calore dall'acciaio dello stampo.

Turbolento significa che l'acqua viene costantemente agitata e mescolata mentre si muove attraverso le linee, con conseguente contatto dell'acqua con l'acciaio dello stampo.

Il flusso turbolento è desiderato perché è da 5 a 6 volte più efficiente e meno costoso del metodo laminare.

12 - Per determinare se il flusso dell'acqua è turbolento, si possono tastare i tubi di ingresso e di uscita dallo stampo stesso.

Il tubo di uscita non deve essere più caldo di 10 gradi (F) rispetto al tubo di ingresso. Anche se questo può sembrare scorretto, ricordate che stiamo cercando di mantenere la temperatura dello stampo a un determinato valore.

Il risultato ideale sarebbe che l'acqua in entrata e quella in uscita fossero identiche.

Ciò significherebbe che lo stiamo mantenendo. Tuttavia, nel mondo reale, possiamo aspettarci una differenza di 10 gradi (F) nei tubi per indicare una turbolenza adeguata.

13 - La creazione di turbolenze nella linea di galleggiamento di uno stampo può essere effettuata utilizzando un principio scientifico e una formula chiamata Numero di Reynold.

Questo definisce i diametri effettivi della linea di galleggiamento dello stampo, le portate d'acqua, la temperatura dell'acqua e i valori di viscosità dell'acqua.

La creazione di turbolenze può essere ottenuta facilmente anche assicurandosi che ci siano ostruzioni del flusso all'interno delle linee d'acqua.

Un esempio di ostruzione del flusso è l'utilizzo di un raccordo ad angolo retto nel punto in cui il tubo dell'acqua si collega allo stampo e un altro nel punto di uscita.

È anche possibile installare un dispositivo "deflettore" (disponibile presso i fornitori di stampi come DME) nella linea che disperde l'acqua attraverso una serie di piastre deflettrici.

14 - Troppo spesso un tecnico, un ingegnere o un operatore si trova di fronte a un difetto di stampaggio e inizia a girare i quadranti, a girare gli interruttori e a regolare i timer senza capire cosa sta facendo o senza sapere quali risultati aspettarsi.

A causa dei requisiti di pianificazione, spesso si desidera una soluzione rapida e il tecnico viene spinto in una modalità di panico guidata dalla direzione.

Il risultato è un pandemonio, poiché i tentativi di correggere i difetti sembrano solo peggiorare la situazione e l'intero processo di stampaggio va rapidamente fuori controllo.

Sebbene questo sia uno scenario standard nella maggior parte delle aziende di stampaggio (ma non molto pubblicizzato né riconosciuto), non deve essere necessariamente così.

La situazione deve essere tale che l'addetto alla risoluzione dei problemi (indipendentemente dal titolo) possa analizzare oggettivamente un difetto di stampaggio e determinare una probabile soluzione prima di apportare qualsiasi modifica.

La soluzione deve essere tentata, seguita da un'altra decisione. Ogni soluzione deve essere determinata in modo indipendente e razionale.

Non si devono fare congetture e, se necessario, si deve sollecitare e accogliere l'assistenza di fonti esterne.

15 - Esistono oltre 200 parametri diversi che devono essere stabiliti e controllati per ottenere un corretto stampaggio a iniezione di una parte in plastica.

Questi parametri rientrano in quattro aree principali: pressione, temperatura, tempo e distanza, come mostrato di seguito. Si noti che i cerchi si intrecciano.

Ciò dimostra che la modifica di un parametro in un'area può influire anche sui parametri di altre aree.

16 - Nella vita, la pressione causa stress. Nel processo di stampaggio a iniezione, la pressione di iniezione crea stress nel prodotto stampato.

Più alta è la pressione, maggiore è lo stress. E questo stress verrà rilasciato prima o poi.

Non c'è alcun dubbio sul suo rilascio, ma solo sul momento in cui verrà rilasciato.

Maggiore è la sollecitazione, maggiore è l'impatto sul pezzo stampato quando viene rilasciato.

Di solito le sollecitazioni si manifestano sotto forma di crepe o frantumazioni, ma possono anche manifestarsi come deformazioni o scolorimenti.

17 - Per ridurre al minimo le sollecitazioni di un pezzo stampato (che in seguito si manifestano sotto forma di crepe, frantumazioni, rotture, scolorimenti o deformazioni), dobbiamo cercare di lavorare la plastica fusa al minor calore possibile, alla minor pressione possibile e nel minor tempo possibile.

Il nostro obiettivo è quello di consentire alla plastica di entrare nella cavità dello stampo il più rapidamente possibile, con la minima quantità di stress accumulato.

L'aumento del calore e della pressione aumenta le sollecitazioni. L'aumento del tempo aumenterà il costo. L'utilizzo della scheda tecnica del fornitore del materiale garantisce il rispetto di questi parametri.

• ATTREZZATURE AUSILIARIE

1 - Per "attrezzatura ausiliaria" si intende qualsiasi attrezzatura aggiuntiva necessaria per assistere l'attrezzatura primaria (macchina di stampaggio) nella produzione finale dei pezzi stampati. Sono compresi elementi quali granulatori, regolatori della temperatura dello stampo, caricatori di tramogge e simili.

 

Queste non vanno confuse con le "Attrezzature secondarie", che sono considerate attrezzature aggiuntive necessarie per manipolare le parti in plastica dopo lo stampaggio. Si tratta di perforatrici, sistemi di verniciatura, attrezzature per l'imballaggio e simili.

Se i robot sono utilizzati per rimuovere i pezzi stampati dalla macchina di stampaggio, sono considerati attrezzature ausiliarie. Se vengono utilizzati per prelevare i pezzi stampati da un contenitore e collocarli in scatole di spedizione, sono considerati attrezzature secondarie.

2 - Mantenere sempre il coperchio della tramoggia in posizione. Una delle principali fonti di contaminazione del materiale sono i detriti del soffitto, come la polvere, la condensa dell'acqua sui tubi aerei e altri rifiuti trasportati dall'aria.

3 - Prima di riempire una tramoggia vuota, accertarsi che la tramoggia sia pulita. Soffiare con aria compressa per rimuovere la polvere eventualmente presente. Quindi, con uno straccio pulito e leggermente spruzzato di olio vegetale (come il PAM), pulire le pareti interne della tramoggia per catturare eventuali residui di polvere dell'ultima passata.

Non utilizzare un tovagliolo di carta per non lasciare polvere di carta che potrebbe causare parti difettose.

4 - Assicuratevi che il vaglio del vostro granulatore (macinatore) abbia i fori e gli spazi adeguati per la produzione di rimacinato dal materiale che state macinando. Se i fori sono troppo grandi, il materiale rimacinato impiegherà molto più tempo a fondere rispetto al materiale vergine con cui viene miscelato. Ciò può determinare una "fusione" strutturata in modo improprio e causare prodotti stampati difettosi.

5 - I regolatori di temperatura dello stampo sono progettati per "mantenere" una temperatura predeterminata dello stampo a iniezione facendo circolare l'acqua (o, in alcuni casi, l'olio per temperature dello stampo superiori a 200 gradi F) attraverso lo stampo mediante tubi flessibili collegati a raccordi o tubi metallici sullo stampo.

Il controllore confronta la temperatura media dell'acqua in circolazione con la temperatura desiderata preimpostata e aggiunge acqua fredda o calore (utilizzando serpentine elettriche) per garantire che lo stampo mantenga una temperatura stabile per lo stampaggio.

La comprensione di questo processo è necessaria per sapere come controllarlo. Sull'unità è presente un indicatore che visualizza la temperatura impostata per lo stampo in funzione. Tuttavia, questa non è la temperatura dello stampo.

Quindi, se qualcuno vi chiedesse a quale temperatura fate funzionare lo stampo, NON dovreste dirgli l'impostazione dell'unità di controllo dell'acqua. Dovreste invece prendere un pirometro e controllare alcuni punti delle superfici di stampaggio dello stampo in posizione aperta. Scoprirete che può esserci una grande differenza tra questi due valori.

6 - I caricatori a vuoto sono comunemente utilizzati per trasportare il materiale da un contenitore a una tramoggia sulla macchina di stampaggio. A causa dell'attrito, all'interno del tubo di plastica trasparente utilizzato per il trasporto si accumula un accumulo di polvere.

Quando si cambia tipo di materiale o colore, è fondamentale rimuovere la polvere fine causata dal materiale precedente. Per rimuovere la polvere si può utilizzare uno straccio pulito, semplicemente inserendolo nel tubo flessibile e aspirandolo fino alla tramoggia.

Ripetere l'operazione se necessario e, all'ultimo giro, spruzzare leggermente lo straccio con il PAM (oppure utilizzare uno strato molto leggero di spray anti-stampo). Questo aiuterà a rimuovere le ultime particelle di polvere e a evitare la formazione di polvere durante la successiva fase di stampaggio.

7 - La tramoggia di una macchina è progettata come un'unità di base che contiene circa 2 ore di plastica, polistirolo erico. Più grande è la macchina, più grande è la tramoggia, ma è comunque progettata per 2 ore di plastica.

Il motivo è che i produttori di macchine sanno che devono asciugare il materiale plastico prima dello stampaggio, ma che questo rimane asciutto solo da 2 a 4 ore dopo l'attività di asciugatura iniziale. Le estensioni della tramoggia sono disponibili, ma devono essere utilizzate solo se sono installate anche unità di essiccazione della tramoggia per mantenere la plastica asciutta mentre si trova nella tramoggia.

• MATERIALI

1 - Mantenere i contenitori di materiali vergini e rimacinati ben coperti e ben identificati. È nella natura umana considerare un grande barile di cartone scoperto come nient'altro che un barile di rifiuti quando si trova in un impianto di produzione.

Pertanto, i barili di materiale vanno tenuti ben coperti e su ognuno di essi va apposto un cartello a caratteri cubitali che indichi il contenuto. Materiale contaminato nel contenitore di un barile non coperto

2 - È noto che alcuni materiali (come nylon, ABS, policarbonato) sono igroscopici per natura e assorbono l'umidità direttamente dall'ambiente circostante. Ci viene detto che devono essere asciugati prima dello stampaggio perché l'umidità si trasforma in vapore nel cilindro di iniezione e provoca pezzi difettosi.

Tuttavia, è utile asciugare tutti i materiali prima dello stampaggio. I materiali non igroscopici (come il polipropilene e il polietilene) non assorbono umidità. Tuttavia, l'umidità può essere ancora presente sotto forma di condensa sulle superfici dei pellet, soprattutto durante i mesi estivi umidi.

Poiché l'essiccazione comporta l'uso di calore, c'è anche il vantaggio aggiuntivo di preriscaldare la plastica in preparazione allo stampaggio. Una volta essiccato un carico di materiale, questo deve essere utilizzato entro 2-4 ore, altrimenti richiederà un'ulteriore essiccazione.

3 - Una variazione di 10 gradi (F) nella temperatura di fusione di un materiale richiede 10 cicli prima che la temperatura della canna si stabilizzi completamente.

Pertanto, un aumento o una diminuzione di 30 gradi richiederà un minimo di 30 cicli per stabilizzarsi.

4 - Gli additivi per materiali si dividono solitamente in due categorie fondamentali: i rinforzi e i riempitivi. Se è vero che un rinforzo può essere considerato un riempimento, non è detto che un riempimento possa essere considerato un rinforzo.

I rinforzi sono additivi utilizzati per migliorare le proprietà di resistenza fisica. I riempitivi sono gli additivi utilizzati per migliorare le proprietà diverse dalla resistenza. Quindi, anche se è diventata pratica comune identificare un certo materiale come "caricato a vetro", in realtà si tratta semplicemente di "rinforzato a vetro".

5 - Conoscere i requisiti di temperatura effettivi per ogni specifico materiale plastico. I fornitori di materiali elencano un certo intervallo di temperatura entro il quale il materiale deve essere stampato, e lo chiamano "temperatura di fusione".

Ad esempio, l'intervallo di temperatura di fusione del policarbonato è solitamente indicato tra i 500 F e i 600 F. Tuttavia, la temperatura ideale dovrebbe essere considerata il punto intermedio di questo intervallo, ovvero 550 F.

Si dovrebbe cercare di ottimizzare il processo per utilizzare il policarbonato a 550 F quando esce dall'ugello ed entra nello stampo. È poi possibile aumentare o diminuire questo valore per adattarlo alle circostanze reali.

6 - Si consiglia di conservare una copia delle schede tecniche dei materiali plastici specifici insieme agli appunti. Trovo che la loro lettura sia molto illuminante. Inoltre, cercate tutti i dati che riuscite a trovare, anche se possono sembrare estranei al vostro progetto.

Gli addetti ai materiali conoscono la loro resina meglio di chiunque altro e voi dovete approfittare il più possibile della loro esperienza. Anzi, non esitate a prendere il telefono e chiamarli. Ne saranno entusiasti.

7 - Una volta che un materiale è stato correttamente essiccato, deve essere modellato entro 2-4 ore o deve essere nuovamente essiccato. Questo vale anche per il rimacinato e significa che se si utilizza un granulatore per un lavoro di stampaggio specifico, è necessario essiccare il rimacinato prima di poterlo riutilizzare. Non si può semplicemente aggiungerlo di nuovo alla tramoggia, a meno che non lo si faccia entro il margine di tempo di 2-4 ore.

8 - Il rimacinato richiede una temperatura di fusione più elevata rispetto al vergine. Se si utilizza una quantità eccessiva di rimacinato rispetto al vergine, il rimacinato può richiedere una temperatura così elevata per fonderlo che il vergine può degradarsi.

Potrebbe essere più saggio usare tutto il rimacinato piuttosto che usare una miscela di rimacinato/vergine che contiene oltre 50% di rimacinato.
Esempi: Dimensioni dei pellet vergini e rimacinati

9 - Una modifica del materiale può richiedere la ricostruzione dello stampo. Ogni stampo è costruito per accogliere uno specifico materiale plastico. Tale materiale viene scelto per le caratteristiche e i valori specifici che infonderà in un prodotto stampato correttamente progettato e lavorato.

Nella costruzione dello stampo che produrrà un prodotto in una determinata plastica, il modellista deve tenere conto di elementi quali i fattori di ritiro, i requisiti di brillantezza, la stabilità dimensionale e una serie di altri parametri.

Pertanto, lo stampo finale è progettato e costruito per far funzionare un solo materiale plastico (tra gli oltre 50.000 disponibili). Se nello stampo viene iniettato un altro materiale plastico, il prodotto risultante potrebbe non assomigliare nemmeno a quello originale.

10 - La maggior parte dei processi di stampaggio e dei materiali può utilizzare l'aggiunta di rimacinato ai pellet vergini senza influire sulle proprietà del prodotto stampato richiesto. Il livello normalmente accettato di utilizzo del rimacinato è un massimo di 15%. Se gli scarti di un sistema di colata pesano fino a 15% della dimensione totale dei pallini, è possibile utilizzare il rimacinato generato per ridurre i costi operativi.

Se è superiore a 15%, potrebbe essere necessario immagazzinare la quantità superiore a 15% e utilizzarla altrove o venderla ad altri stampatori o intermediari di materiali specializzati nell'acquisto di rimacinato.

11 - Se la vostra attività di stampaggio tende a generare una grande quantità di riaffilatura sotto forma di piste e materozze di scarto e pezzi difettosi, e non avete una fonte a cui venderla, potreste ancora utilizzarla.

Considerate la possibilità di progettare un oggetto "da regalare", come un tagliacarte o un bicchiere di plastica, o delle linguette per le chiavi. Questi possono riportare le vostre informazioni pubblicitarie ed essere consegnati ai clienti potenziali ed esistenti.

Oppure potreste inventare un prodotto stampato che potreste vendere e utilizzare il vostro rimacinato o extravergine per produrlo.
12 - Se il processo di stampaggio va improvvisamente fuori controllo e i pezzi vengono stampati con pesi e riempimenti diversi da un colpo all'altro, potrebbe esserci un problema di materiale. Il materiale potrebbe essere fuori specifica e incapace di produrre pezzi di qualità.

Un modo rapido per verificare la presenza di un lotto di materiale incoerente è quello di utilizzare il valore dell'indice di flusso di fusione. Per ogni lotto di materiale in entrata è necessario eseguire l'MFI e registrare il valore. In seguito, se si verificano problemi, è possibile controllare l'MFI per un determinato lotto per vedere quale fosse il valore dell'MFI.

Questo dato può essere confrontato con quello di un lotto in cui i pezzi erano tutti buoni. Se i valori MFI sono sensibilmente diversi, si può essere certi di avere un problema di materiali.

Sistema di flusso di fusione Concetto di flusso di fusione

Il Melt Flow Index viene misurato su una macchina che inietta un campione di plastica appositamente preparato attraverso un dispositivo a stantuffo riscaldato, simile a un ago da iniezione. Il valore è un numero che riflette la quantità di plastica estrusa attraverso il cilindro in un determinato lasso di tempo e può essere utilizzato per determinare la fluidità di uno specifico lotto di plastica.

Una serie di test effettuati su un singolo lotto mostrerà se quel lotto è coerente al suo interno e ad altri lotti dello stesso materiale.

13 - L'umidità è la causa numero "1" dei difetti di stampaggio.

Il livello di umidità delle resine deve essere dell'ordine dell'1/10 dell'1% in peso. Se il livello di umidità è superiore a tale valore, l'umidità si trasforma in vapore quando attraversa il cilindro di riscaldamento della macchina di formatura.

Il vapore impedisce alle molecole di plastica di legarsi correttamente tra loro e si producono parti deboli. Inoltre, l'evidenza visiva di questo vapore (splay) non è generalmente accettabile dal punto di vista estetico.

• SUGGERIMENTI PER L'OPERATORE

1 - Per ottenere una coerenza nei cicli controllati dall'operatore, chiedete all'operatore di "essere pronto" per l'apertura del cancello anticipando l'evento. L'operatore può contare, canticchiare una melodia, recitare una poesia, cantare una canzone, battere un piede, ascoltare la commutazione delle valvole o qualsiasi altra cosa per realizzare questa impresa. Spiegate l'importanza della coerenza del ciclo e l'operatore probabilmente escogiterà qualche metodo ingegnoso.

2 - La tempistica di chiusura del cancello deve essere controllata nel modo più coerente possibile. Gli operatori devono essere addestrati e informati del fatto che ogni minima variazione del ritmo di chiusura del cancello può influire notevolmente sul ciclo complessivo della macchina.

Infatti, un aumento di 1 secondo nel tempo medio di ciclo di 30 secondi può comportare una perdita di circa $10.000 all'anno, a seconda del numero di cavità, del salario orario e del costo delle utenze. Lo stampatore deve sostenere il costo aggiuntivo perché il cliente non è responsabile dell'aumento del tempo di ciclo.

3 - La causa più comune dei difetti nei pezzi stampati è la macchina di stampaggio, che nel 60% dei casi è la causa principale. Seguono 20% causati dallo stampo, 10% causati dal materiale e solo 10% causati dall'operatore.

Tuttavia, è stato comune considerare prima l'operatore (ammesso che sia presente) come la causa principale dei nostri problemi di difettosità. Sulla base dei dati citati, ora sappiamo che l'operatore è l'ultimo posto in cui cercare le cause dei difetti.

4 - Tra tutti i vari componenti che compongono il processo di stampaggio a iniezione, l'OPERATORE della pressa è di gran lunga il più importante. Tutte le attrezzature, compresa la pressa e tutti gli ausiliari, e lo stampo, possono essere messi a punto per funzionare perfettamente da un ciclo all'altro. Ma l'operatore è l'unico componente in grado di pensare e quindi di adattare le proprie attività a qualsiasi esigenza di ciclo in ciclo.

Questo attributo può essere estremamente vantaggioso per un datore di lavoro, perché l'operatore può fare osservazioni in loco sul buon (o cattivo) funzionamento di un lavoro. Questa capacità può evitare che una macchina produca decine, o addirittura centinaia o migliaia di pezzi di scarto.

Inoltre, l'operatore è l'unica persona che si trova costantemente nelle vicinanze del processo di stampaggio ed è presto in grado di identificare ogni rumore, odore, immagine visiva e tempistica dell'intero processo. Può notare rapidamente qualsiasi cambiamento insolito in queste azioni e può informare immediatamente un supervisore o, se consentito, apportare modifiche al processo per riportare tutto alla normalità. Può apportare modifiche al processo per riportare tutto alla normalità.

5 - Quando il livello di qualità del pezzo stampato richiede il massimo grado di coerenza durante il ciclo di stampaggio, è il momento di riconsiderare l'uso di un operatore per aprire e chiudere il cancello di sicurezza, controllando così il tempo di ciclo dell'operazione.

Per ottenere la coerenza richiesta, sarà necessario automatizzare l'intero processo di stampaggio. Questa decisione richiederà l'uso di robot e sistemi di trasporto controllati da computer, come minimo. L'investimento dovrà essere esaminato per determinare i benefici finanziari e l'operatore esistente potrà essere utilizzato in un ruolo di ispezione per garantire il corretto funzionamento del processo.

6 - Se la macchina di stampaggio, lo stampo e le attrezzature accessorie, insieme alla progettazione del prodotto, vengono analizzati e preparati in anticipo, un processo di stampaggio automatizzato può essere molto efficace e redditizio. L'investimento iniziale può essere notevole ma, a lungo termine, si ripagherà sicuramente con una riduzione dei difetti, una maggiore qualità, cicli più rapidi e salari più bassi.

7 - Poiché è difficile trovare dipendenti validi con una formazione adeguata, il concetto di automazione non deve essere considerato come uno sforzo per eliminare semplicemente i costi del personale. Può invece essere utilizzato come strumento per sostituire il personale in uscita nel corso del tempo.

• VARIE

1 - Per capire se l'olio idraulico di una macchina è andato a male basta guardare, toccare e annusare. Se l'olio sembra contenere microscopici grumi di particelle saponose, significa che alcuni additivi sono usciti dalla sospensione e che l'olio è degradato.

Se l'olio è scuro anziché chiaro, significa che è termicamente degradato e usurato. E se ha un odore di bruciato, lo è. Sostituirlo. In media, l'olio deve essere sostituito almeno una volta all'anno e più spesso se le condizioni lo giustificano.

2 - In una pressa a iniezione che utilizza un'unità di iniezione a vite, la rotazione della vite che porta nuovo materiale nel cilindro genera molto calore. Questo aiuta le bande di riscaldamento all'esterno del cilindro a mantenere il calore adeguato per la plastica da fondere.

Una volta che la macchina è stata stabilizzata per un ciclo di produzione, le bande di riscaldamento dovranno attivarsi solo per circa 30% del tempo, grazie alla rotazione della vite che genera la sua parte di calore alla colata.

3 - Una variazione di 40 gradi (F) nella temperatura di fusione può comportare una variazione delle dimensioni del pezzo finale stampato di ½%. Pertanto, se si utilizza una temperatura di fusione di 400 F e la si aumenta a 440 F, le dimensioni del prodotto aumenteranno di ½% e probabilmente andranno fuori specifica. I materiali più caldi produrranno pezzi più grandi, mentre quelli più freddi produrranno pezzi più piccoli.

4 - Sebbene il fatto di cui al punto #3 sia vero, non si deve mai cercare di controllare le dimensioni dei pezzi regolando le temperature di fusione o di stampo.

Si dovrebbe sempre cercare di produrre un pezzo utilizzando una lavorazione ideale, efficiente e nominale. Se i pezzi prodotti non soddisfano le specifiche, è necessario rimuovere lo stampo e sottoporlo a revisione.

5 - Come tutto ebbe inizio: la nascita dell'industria dello stampaggio a iniezione di materie plastiche.
Nel 1868, un giovane intraprendente di nome John Wesley Hyatt sviluppò un materiale plastico chiamato Celluloide e lo iscrisse a un concorso indetto da un produttore di palle da biliardo per trovare un sostituto dell'avorio, che stava diventando costoso e difficile da ottenere.

La celluloide fu inventata nel 1851 da Alexander Parkes, ma Hyatt la perfezionò al punto da poterla trasformare in una forma finita. La utilizzò per sostituire l'avorio delle palle da biliardo e vinse il primo premio del concorso, pari a $10.000, una somma da ricchi a quei tempi.

Sfortunatamente, dopo la vittoria del premio, alcune palle da biliardo esplosero all'impatto durante una dimostrazione (a causa dell'instabilità e dell'alta infiammabilità della celluloide). Era necessario un ulteriore perfezionamento per poterla utilizzare in ambito commerciale.

Ma l'industria della plastica era nata. L'industria della plastica iniziò a fiorire quando John Wesley Hyatt e suo fratello Isaiah brevettarono la prima macchina per lo stampaggio a iniezione (1872). Furono in grado di stampare a iniezione la plastica Celluloide. L'industria dello stampaggio a iniezione della plastica era iniziata.

6 - La "risoluzione dei problemi di plastica" può essere definita come un'attività volta a determinare la causa e la soluzione dei difetti riscontrati in un pezzo stampato.

Questa attività si svolge solitamente durante lo stampaggio dei pezzi e si verifica quando la normale produzione di pezzi accettabili viene interrotta dalla produzione imprevista di uno o più pezzi difettosi e inaccettabili.

In alcuni casi, la risoluzione dei problemi si verifica quando si analizzano i pezzi precedentemente stampati, ad esempio quando i pezzi vengono restituiti dal campo perché non hanno svolto correttamente la funzione prevista. In genere, questa situazione viene analizzata con attività di analisi dei guasti, ma si può ricorrere anche alla risoluzione dei problemi.

7 - Al di fuori dei problemi di progettazione di base del prodotto, i difetti dello stampaggio a iniezione della plastica possono essere ricondotti a problemi con uno o più dei seguenti quattro elementi: la macchina di stampaggio, lo stampo, il materiale plastico e l'operatore della macchina di stampaggio.

L'aspetto più interessante è la percentuale di ciascuno di questi elementi che contribuisce alla causa dei difetti. La causa più comune di difetti nei pezzi stampati è la macchina di stampaggio stessa, nel 60% dei casi.

Seguono 20% di difetti causati dallo stampo, 10% causati dal materiale e solo 10% causati dall'operatore. Tuttavia, è stato comune considerare prima di tutto l'operatore (supponendo che sia presente) come la causa principale dei nostri problemi di difettosità. In base ai dati qui riportati, l'operatore è l'ultimo posto in cui cercare le cause dei difetti.

8 - È importante comprendere un fatto economico importante. Qualcuno pagherà per ogni pezzo stampato, che sia buono o cattivo. Il cliente pagherà per ogni pezzo buono stampato, mentre l'azienda di stampaggio a iniezione pagherà per ogni pezzo difettoso stampato. Pertanto, i pezzi difettosi devono essere scoperti rapidamente, in modo da poter apportare modifiche alle impostazioni della macchina e/o all'uso del materiale e alle condizioni dello stampo.

9 - Quante sono le materie plastiche? Oggi si producono circa 50.000 materie plastiche diverse (polimeri), comprese le leghe e le miscele, e ogni anno ne vengono introdotte almeno altre 500.

10 - Ai fini dello stampaggio a iniezione, il termine PLASTICA può essere definito come qualsiasi composto organico complesso polimerizzato in grado di essere modellato o formato.

11 - A causa del costo aggiuntivo per l'esecuzione di operazioni secondarie, si deve considerare che le operazioni secondarie possono essere eliminate con una corretta progettazione del pezzo e dello stampo. Ciò può essere affermato come segue:
"TUTTE le operazioni secondarie possono essere eliminate attraverso la progettazione del pezzo e dello stampo, SE il costo e il tempo non sono un fattore determinante".

12 - Un impianto di stampaggio a iniezione può essere progettato con una varietà di layout a seconda di ciò che verrà stampato, del numero di macchine, del grado di automazione e di una serie di altri aspetti. Di norma, l'impianto di stampaggio comprende una serie di aree di supporto, come uffici, controllo qualità, manutenzione, ecc.
Anche se qualsiasi layout può essere accettabile, il seguente schizzo a volo d'uccello illustra alcuni concetti che dovrebbero essere presi in considerazione.

Si noti che le aree di supporto circondano i lati superiore e sinistro dell'area di stampaggio principale. Inoltre, nello schizzo il flusso delle operazioni è diretto dall'alto verso il basso e l'espansione è consentita senza sconvolgere le aree esistenti.

•  QUALITÀ

Si può definire la "qualità"?

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I dizionari riportano molte definizioni di "qualità", ma quelle che potrebbero applicarsi direttamente ai prodotti stampati a iniezione includono "... superiorità del tipo" e "... grado o livello di eccellenza". Anche se la definizione effettiva può essere discutibile, la quantità di tempo e denaro spesi ogni anno dal nostro settore per raggiungere standard di "alta qualità" dimostra l'importanza di poter fornire a un cliente (o a un potenziale cliente) un prodotto che corrisponda esattamente alle sue aspettative e/o alle sue specifiche.

È possibile? In una parola, sì, ma può essere costoso se non viene definito in modo ragionevole. La definizione effettiva di qualità deve essere creata per ogni singolo prodotto da stampare e deve essere il più dettagliata e quantitativa possibile, senza arrivare agli estremi. Non è ragionevole, ad esempio, che un cliente dichiari "il pezzo deve essere lungo 6 pollici". La dimensione di 6 pollici deve essere accompagnata da una tolleranza che indichi le dimensioni più alte e più basse che consentono di utilizzare il pezzo.

Per scopi normali, la tolleranza può essere di più o meno 1/8 di pollice. Ma per un adattamento o una funzione estremamente critici, la tolleranza potrebbe essere di più o meno 0,001 pollici. Questa tolleranza più stretta riduce la finestra di lavorazione per lo stampatore a un punto in cui è necessario effettuare continui "aggiustamenti" per stampare pezzi che rientrino nell'intervallo accettabile.

Durante il processo di messa a punto, si ridurranno molti pezzi difettosi, che dovranno essere scartati o rilavorati. Naturalmente, ogni pezzo deve essere pagato, quindi il costo dei pezzi scartati deve essere assorbito dal costo dei pezzi accettati, il che si traduce in un prezzo del pezzo molto più alto rispetto a quello che si sarebbe ottenuto se fosse stata specificata una tolleranza più bassa.

Identificazione delle caratteristiche

Qualsiasi tolleranza dimensionale o nota caratteristica relativa al livello di qualità atteso di un pezzo stampato deve essere definita in modo dettagliato. Dire che un pezzo deve essere di colore "blu" è troppo vago, perché ci sono migliaia di sfumature di blu a disposizione dello stampatore.

La dichiarazione vaga consente di stampare i pezzi in qualsiasi colore, dal blu chiaro e pallido al blu notte scuro. Il numero di codice colore standard deve essere abbinato a una delle numerose tavolozze di colori disponibili nel settore. Naturalmente, se la tonalità o il colore non sono importanti, la dicitura vaga è accettabile.

Quindi, se i pezzi sono stampati in QUALSIASI blu, si può stabilire che hanno un livello di qualità estremamente elevato, almeno per quanto riguarda la corrispondenza dei colori. Il costo di questa qualità a basso dettaglio è molto inferiore a quello di una qualità ad alto dettaglio.

Requisiti legali

I requisiti di qualità non sono difficili da determinare, una volta compreso che devono essere ben definiti. Nella maggior parte dei casi, la funzione del pezzo finito (o dell'insieme di pezzi) determina l'accettabilità o meno. Se i pezzi funzionali vengono prodotti e sono accettabili, le dimensioni non conformi possono essere modificate sulla stampa per riflettere l'accettazione.

Questo può diventare un grosso problema per molti clienti, ma lo stampatore deve fare questa richiesta perché la stampa del pezzo è considerata l'unico documento legale relativo alla qualità del pezzo. I fogli di carta intestata con eccezioni formali sono solo temporanei e non possono essere utilizzati per sostituire in modo permanente i callout di stampa.

Le telefonate e i fogli di carta con appunti scarabocchiati non reggeranno in tribunale. Pertanto, lo stampatore deve essere in grado di produrre pezzi in base alla stampa legalmente accettata. Ma la stampa del pezzo deve essere definita correttamente per consentire allo stampatore di farlo. Di solito è più facile, meno costoso e più lungo modificare la stampa dei pezzi per adattarla ai pezzi stessi, piuttosto che modificare gli utensili e il processo per adattarli alla stampa.

 Il Manuale della Qualità

Ogni azienda di stampaggio a iniezione ha bisogno di documenti che spieghino le procedure standard da eseguire per condizioni specifiche. Nessuno di questi documenti è più importante del manuale della qualità. Questo documento deve essere creato per delineare le responsabilità individuali e organizzative in relazione al controllo del processo, ai requisiti di prova del prodotto e alle responsabilità di revisione per la produzione totale di parti e gruppi in plastica.

Il manuale della qualità deve essere concepito in modo da imporre l'uso di determinate procedure e metodi per garantire il raggiungimento del massimo livello di eccellenza possibile (come negoziato con il cliente) nella produzione, nell'ispezione, nel collaudo e nella spedizione (compreso l'imballaggio speciale) del prodotto finito. Il documento deve indicare alla direzione della produzione di garantire che il personale addetto alla produzione utilizzi le attrezzature di produzione prescritte in un manuale di certificazione della produzione.

Con la collaborazione dei reparti di lavorazione, il manuale deve anche stabilire l'elenco e il monitoraggio delle impostazioni dei parametri critici, dei tempi e delle temperature relativi all'operazione di stampaggio su base giornaliera. Dovrebbe inoltre delineare le procedure e i metodi di prova che il personale addetto alla qualità o alla produzione deve eseguire (con una frequenza specifica) per le dimensioni critiche determinate dal cliente. Inoltre, il controllo periodico (regolare e casuale) dei prodotti finiti deve essere delineato e attuato attraverso la direzione del manuale della qualità.

Altri elementi tipicamente inclusi in un manuale della qualità sono le procedure di ispezione dettagliate per pezzi specifici, i requisiti di certificazione dei fornitori di materiali, le procedure di manipolazione e tracciabilità dei materiali e le specifiche e le procedure per i test speciali (come l'indice di fluidità o il contenuto di umidità) per garantire l'uniformità dello stampaggio.