Stampaggio per soffiaggio
La produzione di corpi cavi
Negli articoli precedenti abbiamo parlato delle varie tecniche di stampaggio mediante le quali la plastica viene lavorata per dar vita a differenti oggetti di uso quotidiano.
Tali metodologie di lavorazione della plastica sono necessarie quando si vogliono ottenere oggetti dalle forme geometriche complesse che richiedono un disegno dello stampo ben specifico.
A seconda delle materie utilizzate, delle forme che si vogliono ottenere e delle caratteristiche fisiche del prodotto finale, le differenti tecniche di stampaggio possono essere così divise:
- Stampaggio a iniezione;
- Stampaggio per compressione;
- Rotostampaggio;
- Stampaggio per soffiaggio.
Nelle righe seguenti, ti presentiamo proprio la tecnica dello stampaggio per soffiaggio detta anche Blow Molding.
la nascita del soffiaggio
Questo processo produttivo proviene dalla soffiatura del vetro il cui macchinario fu realizzato per la prima volta da Enoch Ferngren e William Koptike e venduto nel 1937 alla Hartford Empire Compagny che diede il via al soffiaggio commerciale.
Per motivi di resistenza alla lavorazione della plastica venne introdotto in sostituzione del vetro e la primissima produzione di bottiglie fu fatta nel 1939 in America.
Si tratta di un processo di produzione che ha ben più di 80 anni.
In cosa consiste: le basi del processo di lavorazione
Attualmente la tecnica del soffiaggio è un processo che viene utilizzato per produrre corpi cavi in grandi quantità come ad esempio i contenitori, le taniche, i barili, i serbatoi e le bottiglie.
Nella lavorazione delle materie plastiche sono coinvolte principalmente polimeri e composti termoplastici di tipo granulare, polimeri e composti termoplastici, impasti e additivi.
L’intero processo lo possiamo esplicitare in 5 fasi:
1. Il materiale grezzo sotto forma di granuli viene inserito all’interno di un cilindro riscaldato;
2. Una volta diventato pastoso in seguito all’elevata temperatura, il materiale viene mescolato da una vite per poi essere estruso o iniettato in modo da comporre una preforma tubolare in plastica denominata “parison”;
3. A questo punto la preforma viene chiusa in uno stampo avente la forma del prodotto finale che si vuole ottenere;
4. È il momento di soffiare l’aria compressa all’interno dello stampo così da far gonfiare la plastica al punto di farla aderire a tutte le pareti;
5. Avvenuto il raffreddamento, lo stampo si apre dando vita al prodotto finale.
Le diverse tipologie di stampaggio per soffiaggio
A seconda di come viene effettuato l’intero processo di soffiaggio possiamo avere 3 diverse tecniche.
1. Stampaggio per Estrusione e Soffiaggio
Con questa metodologia i granuli di plastica vengono fusi ed estrusi in un tubo cavo, il parison che in seguito entra in uno stampo di metallo raffreddato e all’interno del quale viene soffiata l’aria compressa.
Durante questo processo di produzione il parison a contatto con lo stampo ne prende completamente la forma.
Le materie plastiche maggiormente utilizzate per questa tecnica sono: HDPE, LDPE, E-PET, PETG, PP, PVC.
I vantaggi che ne derivano possono essere così riassunti:
- Tempi di produzione rapidi;
- Possibilità di soffiare parti complesse;
- Possibilità di regolare il peso del contenitore.
2. Stampaggio per Iniezione e Soffiaggio
Come dice la parola stessa, in questo caso la plastica viene iniettata in uno stampo.
Superata la prima fase, la cavità dello stampo stesso dà vita alla superficie del contenitore che viene poi inserito attorno a un perno che costituirà la parte interna della preforma.
Successivamente il perno gira nella stazione di soffiaggio e la preforma viene posizionata all’interno dello stampo per poi essere soffiata e infine raffreddata.
Questa tecnica è un processo di produzione utilizzato maggiormente per la creazione di piccoli contenitori come i dispositivi medici o quelli cosmetici.
Le materie plastiche più coinvolte in questo processo di lavorazione sono: HDPE e PP.
3. Stampaggio per Stiramento e Soffiaggio
Questa metodologia di lavorazione delle materie plastiche è una variante del soffiaggio a iniezione in quanto prevede un processo di stiramento della preforma.
La materia dopo essere stata sufficientemente riscaldata viene allungata nel vero senso della parola e poi gonfiata in modo da creare un interno cavo.
Cosa succede nell’esattezza?
Il perno stira la preforma dopo di che l’aria compressa viene sparata al suo interno per spingerla con decisione verso le pareti interne dello stampo dove viene quindi raffreddata irrigidendosi.
Con questa tecnica è possibile creare contenitori di svariate forme complesse o con uno spessore sottile.
Il processo dello stampaggio per stiramento e soffiaggio è comunemente utilizzato per la produzione di bottiglie d’acqua.
La materia plastica più coinvolta durante la lavorazione è la PET.
Cosa dobbiamo ricordare?
Ogni tecnica di stampaggio necessita di materie plastiche differenti anche se la differenza sostanziale la fa il prodotto finale.
Scegliere una lavorazione piuttosto che un’altra rischia di danneggiare completamente l’intero processo per questo è di fondamentale non solo la lavorazione stessa ma tutto quello che prima la precede come la creazione dello stampo stesso da dove prende la forma.
Ogni parte di una macchina di confezionamento viene progettata per affrontare sollecitazioni meccaniche, pressioni elevate e sforzi termici: queste macchine automatiche sono il motore che alimenta numerosi settori industriali, dove la resistenza dei componenti garantisce alta efficienza e affidabilità.
Nel cuore di questo processo c'è l'uso di tecnopolimeri avanzati come PEEK, PTFE e POM, che resistono a temperature alte e a cicli di usura intensivi, rendendo le macchine capaci di funzionare in modo continuo senza compromessi. A differenza dei metalli, questi materiali offrono vantaggi concreti: sono più leggeri, maggiormente resistenti alla corrosione e migliorano la durata complessiva dei componenti.
Boccole, guarnizioni o ingranaggi sono tutti componenti lavorati che devono rigorosamente rispettare le tolleranze strette, richieste per il funzionamento impeccabile della macchina.
La fresatura e la tornitura CNC sono tecniche che Setecs utilizza per ottenere componenti di altissima precisione, ideali per svariate applicazioni industriali.
QUALE STRATEGIA ADOTTARE IN QUESTA INDUSTRIA?
C’è una tendenza in forte crescita nel settore delle macchine di confezionamento automatiche: si tratta della sostituzione di componenti metallici tradizionali con materiali plastici avanzati, che offrono performance superiori e una maggiore leggerezza. Questa è detta “metal replacement” e i tecnopolimeri come il PEEK e il PTFE si stanno affermando come valida alternativa ai metalli.
Ad esempio, l'uso del PEEK al posto di componenti metallici negli ingranaggi ha permesso a queste macchine di ridurre i tempi di fermo macchina e i costi di manutenzione. La maggiore durata e la bassa usura dei materiali riducono anche la necessità di sostituzioni frequenti, aumentando così l'efficienza e la produttività complessiva.
Inoltre, l'utilizzo di tecnopolimeri avanzati porta con sé altri numerosi vantaggi, poiché riduce l'uso di metalli pesanti nel lungo termine.
Le specifiche nei processi di tornitura e fresatura.
Tornitura e fresatura di tecnopolimeri avanzati richiedono competenze elevate e tecnologie all’avanguardia. La lavorazione di materiali come il Teflon o il PEEK comporta sfide tecniche legate alla resistenza alla temperatura e alle tolleranze di precisione.
- PEEK (Polietereterchetone): Materiale altamente resistente, il PEEK viene tornito e fresato per ottenere componenti che sopportano alte temperature, senza compromettere la precisione.
- PTFE (Teflon): Conosciuto per la sua bassa frizione, il PTFE è ideale per applicazioni dove sono richieste guarnizioni, boccole, e parti di movimento che devono resistere a condizioni di lavoro estreme.
- POM (Poliossimetilene): Materiale perfetto per la realizzazione di ingranaggi e guarnizioni grazie alla sua alta rigidità e resistenza all’usura. Viene fresato per ottenere componenti di precisione che garantiscono affidabilità nel tempo.
Setecs affronta questi processi utilizzando tecnologie avanzate che permettono una lavorazione precisa e senza errori di questi materiali, ottenendo componenti ad alte performance per i settori più esigenti, come automotive, farmaceutico e industria meccanica.
Quali vantaggi offrono queste lavorazioni sui materiali?
I principali vantaggi offerti dalla lavorazione dei tecnopolimeri in Setecs comprendono:
- Alta precisione: ogni componente viene lavorato con tolleranze strette per garantire perfetta compatibilità e performance nei sistemi industriali.
- Resistenza e durabilità: tecnopolimeri come PEEK e PTFE sono progettati per resistere a pressioni elevate, temperature estreme, e sollecitazioni chimiche, senza perdere la stabilità dimensionale.
- Flessibilità nelle applicazioni: Setecs riesce a personalizzare ogni componente per rispondere a esigenze specifiche del cliente, garantendo soluzioni su misura e tempi di risposta rapidi.
Componenti a disegno customizzati: fresatura di PEEK per applicazioni industriali
Con le nostre fresatrici a 3 e 5 assi, e tornitura CNC, realizziamo componenti customizzati che rispondono alle specifiche esigenze dei clienti, tra cui guarnizioni, snodi, stelle dentate, ingranaggi, giunti e rotori dentati. Ogni pezzo viene progettato su misura, seguendo rigorosi standard di precisione per garantire una performance ottimale nelle condizioni più gravose.
Il nostro processo di fresatura del PEEK prevede l’utilizzo di utensili di ultima generazione che permettono di ottenere tolleranze micrometriche senza compromettere le proprietà del materiale. Questo processo consente la realizzazione di componenti che operano in ambienti ad alte temperature, sistemi a bassa frizione, e applicazioni che richiedono un’elevata resistenza all'usura.
Setecs accompagna le aziende nella scelta del miglior materiale plastico – tramite un protocollo di consulenza – in base all'applicazione concreta e agli obiettivi aziendali. Ogni progetto viene co-progettato insieme, con un occhio alla precisione, uno alla sostenibilità.
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