2012 Issue 2: Efficienza e affidabilità per una produzione ideale

La pressione di mantenimento all'interno dello stampo abbatte la durata del ciclo

 

Nella tecnologia IMHP (In-Mould Hold Pressure) di DuPont, la pressione di mantenimento viene applicata mediante un meccanismo separato integrato nello stampo durante il processo di dosaggio tramite vite. Tale esecuzione contestuale delle due fasi del processo di stampaggio a iniezione riduce notevolmente la durata del ciclo. Il risparmio effettivo di tempo è determinato in larga misura dal grado di cristallinità del materiale utilizzato e dal volume di iniezione.
Fasi del processo IMHP a canale freddo (sopra) e a canale caldo (sotto).
  

 

Nei sistemi di produzione rapida, la diminuzione della durata del ciclo costituisce un obiettivo di vitale importanza. Riduzioni anche di pochi decimi di secondo possono comportare enormi risparmi negli impianti operativi 24 ore su 24.

DuPont ha sviluppato una nuova tecnologia che, nello stampaggio a iniezione di termoplastiche semi-cristalline come la resina acetalica DuPont™ Delrin®, consente di ridurre la durata del ciclo del 20 - 30%.

 

Con la nuova tecnologia In-Mould Hold Pressure (IMHP), la fase di dosaggio del cilindro è contestuale alla fase di applicazione della pressione di mantenimento, ciò che consente di sottrarre alla durata del ciclo il tempo di raffreddamento.

 

Le termoplastiche semi-cristalline richiedono tempi di mantenimento relativamente lunghi, a causa dell'alto tasso di riduzione del volume durante la fase di cristallizzazione. A differenza dei processi di stampaggio a iniezione tradizionali, con la tecnologia IMHP, la pressione di mantenimento necessaria viene applicata all'interno dello stampo. Ciò significa che l'unità plastificante può procedere contemporaneamente all'alimentazione del materiale fuso e all'applicazione della pressione di mantenimento. Queste due fasi, che di norma avvengono una di seguito all'altra, si possono ora effettuare contemporaneamente. Trascorso il tempo necessario di mantenimento della pressione, si apre lo stampo e si estrae il pezzo.

 

Grazie a questa doppia operazione contemporanea, la durata complessiva del ciclo si riduce risultando pari al più corto dei due tempi (dosaggio/mantenimento). Il guadagno in tempo e produttività che ne deriva aumenta con il volume del dosaggio. Specialmente nel caso di grandi volumi o di cicli complessivi particolarmente brevi, il risparmio di tempo può arrivare al 30%.

 

La tecnologia IMHP di DuPont prevede due metodi di applicazione della pressione di mantenimento e successiva alimentazione del materiale fuso: a canale caldo e a canale freddo. Entrambi i metodi sono attualmente in fase di sperimentazione e ridefinizione al fine di ridurre al minimo i requisiti di spazio necessari.

 

DuPont ha condotto numerose prove di stampaggio a iniezione con diversi tipi di termoplastiche semi-cristalline presso il centro tecnico europeo di Meyrin, in Svizzera. Sono stati modificati gli stampi tradizionali e sono state condotte prove con il poliossimetilene (POM) DuPont™ Delrin®, la resina poliammidica (PA) DuPont™ Zytel®, il polibutilene tereftalato (PBT) DuPont™ Crastin® e il politrimetilene teraftalato (PTT) ricavato da fonti rinnovabili DuPont™ Sorona®. Il risparmio di tempo ottenuto con la tecnologia IMHP è notevole e si aggira intorno al 20-30%.

 

In linea di massima, l'uso della tecnologia IMHP si limita alle tecnoplastiche semi-cristalline come POM, PA o PBT. Al termine della fase di mantenimento della pressione, solo questi materiali hanno infatti una rigidità sufficiente e una riduzione del volume di cristallizzazione tale da permettere un efficace distacco dallo stampo.

 

Oltre a un significativo risparmio di tempo, DuPont è stato anche in grado di dimostrare che fra i campioni stampati a iniezione con la tecnica tradizionale e quelli stampati con tecnologia IMHP non si registrano significative differenze in termini di stabilità dimensionale e proprietà meccaniche.

 

Si sta inoltre valutando la vantaggiosità dello stampaggio con tecnologia IMHP per i pezzi con alto spessore, elevati volumi di massa fusa – come nel caso di stampaggio di pezzi di grandi dimensioni o di pezzi che richiedono un lungo tempo di cristallizzazione; e infine di pezzi che utilizzano più del 50% della capacità della vite.

 

DuPont valuterà tali possibilità in collaborazione con aziende di stampaggio, produttori di attrezzature e sistemi a canale caldo, al fine di perfezionare i processi e introdurre sul mercato questo innovativo sistema che assicura un notevole risparmio di tempi e costi.