Quali sono i vantaggi dell'utilizzo di un piccolo punto d'iniezione per lo stampaggio a iniezione?

L’attacco è una sezione fondamentale del canale di flusso del materiale nel sistema di alimentazione. Ad eccezione dell’attacco del tipo a canale principale, la maggior parte degli attacchi presenta l’area della sezione trasversale più piccola nel sistema di alimentazione e il suo valore generalmente rappresenta solo il 3%-9% dell’area della sezione trasversale del canale secondario.

Per le masse fuse plastiche che obbediscono alla legge del flusso newtoniano, poiché la loro viscosità è indipendente dalla velocità di taglio, un’ampia area della sezione trasversale dell’attacco può ridurre la resistenza al flusso e aumentare la portata della massa fusa, favorendo maggiormente il riempimento dello stampo e la qualità dello stampaggio.

Per la maggior parte delle masse fuse plastiche che non obbediscono alla legge del flusso newtoniano, ridurre l’area della sezione trasversale dell’attacco spesso aumenta la velocità di taglio della massa fusa. A causa dell’effetto termico del taglio, la viscosità apparente della massa fusa diminuirà notevolmente, il che può favorire il riempimento dello stampo più di un attacco con sezione trasversale ampia.

Per quanto riguarda la caduta di pressione causata dall’aumento della resistenza al flusso quando si utilizza un attacco piccolo per lo stampaggio, essa può essere compensata aumentando la pressione di iniezione entro un certo intervallo.

In generale, l’utilizzo di un attacco piccolo per lo stampaggio a iniezione offre i seguenti vantaggi.

①. Tra le estremità anteriore e posteriore dell’attacco piccolo esiste una grande differenza di pressione, che può aumentare efficacemente la velocità di taglio della massa fusa e generare una notevole quantità di calore di taglio, causando così una diminuzione della viscosità apparente della massa fusa e un aumento della fluidità, a vantaggio del riempimento dello stampo.

Questa caratteristica dell’attacco piccolo è molto vantaggiosa per lo stampaggio di prodotti a parete sottile o con motivi fini, nonché per lo stampaggio di plastiche la cui viscosità è sensibile alla velocità di taglio, come polietilene (PE), polipropilene (PP) e polistirene (PS).

②. Durante il processo di stampaggio a iniezione, la fase di mantenimento della pressione e compensazione del ritiro generalmente continua fino a quando la massa fusa nell’attacco non si solidifica; in caso contrario, la massa fusa nella cavità dello stampo rifluirebbe verso l’esterno della cavità.

Se le dimensioni dell’attacco sono grandi, il tempo di mantenimento della pressione e compensazione del ritiro si protrarrà a lungo. Ciò può aumentare il grado di orientamento e la deformazione da flusso delle macromolecole, causando nel prodotto una notevole tensione di compensazione del ritiro, soprattutto in prossimità dell’attacco, con conseguente deformazione per imbarcamento del prodotto.

Se si utilizza un attacco piccolo, è possibile regolarne il volume mediante prove di stampaggio o riparazioni dello stampo, in modo che la massa fusa nell’attacco si solidifichi tempestivamente durante il mantenimento della pressione, controllando così adeguatamente il tempo di compensazione del ritiro ed evitando il fenomeno sopra descritto.

③. Poiché l’attacco piccolo ha un volume ridotto e si solidifica rapidamente, nella produzione di determinati prodotti non è necessario attendere che l’intero interno del prodotto si solidifichi dopo la solidificazione dell’attacco. È sufficiente che lo strato solidificato esterno abbia resistenza e rigidità sufficienti affinché il prodotto possa essere estratto dallo stampo, accorciando così il ciclo di stampaggio e migliorando l’efficienza produttiva.

④. Se si utilizza un attacco piccolo in un sistema di alimentazione sbilanciato con più cavità, la resistenza al flusso dell’attacco opposta alla massa fusa plastica sarà molto maggiore della resistenza al flusso della massa fusa nei canali. Di conseguenza, dopo che la massa fusa avrà riempito i canali e avrà generato una pressione sufficiente, sarà possibile alimentare e riempire ciascuna cavità approssimativamente nello stesso momento.

Pertanto, un attacco piccolo può bilanciare la velocità di alimentazione di ciascuna cavità in uno stampo a più cavità, favorendo l’equilibrio del sistema di alimentazione.

⑤. Se si utilizza un attacco più grande per stampare un prodotto, quando è richiesta un’elevata qualità superficiale, spesso sono necessari utensili o macchine utensili adeguati per sottoporre il prodotto a una lavorazione successiva e rimuovere il segno dell’attacco. In particolare, quando l’attacco è troppo grande, il residuo solidificato dell’attacco deve essere rimosso mediante segatura, taglio e altri metodi. Questo inconveniente può invece essere evitato utilizzando un attacco piccolo.

Ad esempio, il residuo solidificato dell’attacco piccolo può essere rapidamente reciso manualmente oppure reciso automaticamente da una speciale struttura dello stampo durante l’estrazione. Inoltre, il segno lasciato dopo il distacco dell’attacco piccolo è ridotto e generalmente non richiede alcuna lavorazione di finitura e lucidatura, oppure ne richiede solo una minima.

Pertanto, l’utilizzo di un attacco piccolo non solo favorisce la separazione del residuo solidificato dal prodotto nel sistema di alimentazione, ma facilita anche la finitura del prodotto.

Tuttavia, va notato che, sebbene l’attacco piccolo presenti i vantaggi sopra descritti, un attacco eccessivamente piccolo causerà una forte resistenza al flusso, determinando un tempo di alimentazione e riempimento più lungo. Pertanto, per alcune masse fuse plastiche ad alta viscosità o la cui velocità di taglio ha un effetto minimo sulla viscosità apparente, come il poliformaldeide e il polisulfone, non è adatto utilizzare un attacco piccolo per lo stampaggio.

Inoltre, quando si stampano prodotti di grandi dimensioni, è necessario aumentare di conseguenza l’area della sezione trasversale dell’attacco. Talvolta è persino necessario aumentare l’altezza della sezione trasversale dell’attacco fino ad avvicinarla allo spessore massimo del prodotto, al fine di migliorare la fluidità della massa fusa.

Oltre alla situazione sopra descritta, per i prodotti con pareti più spesse e tassi di ritiro maggiori è generalmente necessario un tempo sufficiente per la compensazione del ritiro; pertanto, in questo caso, l’area della sezione trasversale dell’attacco non può essere progettata troppo piccola.