Dai blocchi LEGO alle pale delle turbine dello space shuttle, lo stampaggio a iniezione di plastica tocca le nostre vite ogni giorno. Ma cos’è lo stampaggio ad iniezione di plastica? Perché è così popolare? Ed è il processo giusto per le vostre esigenze di produzione?

Che cosa è stampaggio ad iniezione?

Lo stampaggio ad iniezione è un processo di produzione comune per la produzione di grandi volumi di parti in genere realizzate in metallo, vetro, gomma o plastica., Lo stampaggio a iniezione è un po ‘ come fare la gelatina. Il processo consiste nell’iniettare materiale fuso in uno stampo e lasciarlo raffreddare allo stato solido.

Che cosa è stampaggio ad iniezione di plastica?

Lo stampaggio ad iniezione di plastica è il processo di produzione di parti in plastica iniettando plastica fusa in uno stampo metallico.

Il processo iniziò nel 1872 quando l’inventore americano John Wesley Hyatt brevettò la prima macchina per lo stampaggio a iniezione di plastica nel tentativo di sostituire le palle da biliardo in avorio con palle di plastica. Mentre il suo prodotto non ha abbastanza soddisfare le esigenze del mercato, la sua macchina ha fatto., Dall’inizio della macchina, l’industria della produzione di stampi a iniezione di plastica si è evoluta rapidamente dalla produzione iniziale di parti in plastica piccole e semplici come pulsanti alla produzione di apparecchiature mediche complesse oggi.

Guarda il processo di stampaggio ad iniezione di plastica:

Quali prodotti sono realizzati con lo stampaggio ad iniezione?

I produttori di tutto il mondo utilizzano lo stampaggio ad iniezione per produrre in serie tutti i tipi di merci. È possibile utilizzare le macchine per lo stampaggio a iniezione per realizzare qualsiasi cosa, da un oggetto di grandi dimensioni come un bidone della spazzatura a un piccolo oggetto come una custodia per cellulare.,

L’uso più diffuso dello stampaggio a iniezione di plastica è quello di realizzare parti non consumer utilizzate in situazioni in cui l’aspetto visivo non ha importanza, come le parti meccaniche, perché il processo di stampaggio a iniezione spesso lascia impurità sulla parte in plastica. Perché? Diamo un’occhiata al processo per scoprirlo.

Qual è il processo di stampaggio ad iniezione?,

In parole povere, stampaggio ad iniezione, si riduce a quattro semplici passaggi:

1. Sciogliere materiale
2. Iniettare il materiale fuso in uno stampo
3. Lasciare che il materiale fuso, raffreddare a stato solido
4. Rimuovere il materiale temprato dallo stampo

Ma non si può non parlare del processo di stampaggio ad iniezione senza discutere la macchina di stampaggio a iniezione., Una macchina per lo stampaggio a iniezione di plastica è composta da quattro parti principali:

• Unità di iniezione
• Unità di serraggio
• Controllo
• Base

Come funziona una macchina per lo stampaggio a iniezione di plastica

Per iniziare il processo di stampaggio a iniezione di plastica, La canna contiene una coclea interna.

In poche parole, una coclea è un dispositivo a forma di vite che alimenta il materiale ruotando. Le bande di riscaldamento all’esterno della canna riscaldano la canna e la vite, sciogliendo la plastica in uno stato fuso.,

Quando viene avviato il ciclo della macchina, lo stampo si chiude e la coclea si immerge in avanti ad alta pressione come uno stantuffo gigante in una siringa.

In meno di pochi secondi, la coclea interna inietta la plastica fusa nella parte vuota dello stampo chiamata cavità. Per raffreddare rapidamente la plastica fusa, un refrigerante—di solito acqua—scorre dentro e intorno allo stampo attraverso i canali, proprio come un blocco motore. In genere meno di 60 secondi, la plastica si solidifica nella forma della cavità.

Dopo che la parte in plastica si solidifica, lo stampo si apre e la parte viene espulsa., Una volta che la macchina per lo stampaggio a iniezione di plastica espelle la parte in plastica solidificata, il processo può ricominciare.

Quale plastica viene utilizzata per lo stampaggio ad iniezione?

I produttori di parti in plastica utilizzano più comunemente i materiali termoplastici per lo stampaggio ad iniezione. I termoplastici sono polimeri che si trasformano in fusi a temperature elevate e si solidificano a temperature fresche., A differenza del materiale plastico termoindurente, che brucia se viene riscaldato, è possibile riscaldare e raffreddare i termoplastici più volte prima che si degrada oltre l’uso.

Vedrai più spesso termoplastici in forma di pellet di plastica per scopi di stampaggio a iniezione. È possibile mescolare pellet di plastica con coloranti, materiale riciclato e persino glitter o altri additivi speciali.

I tipi più comuni di termoplastici sono:

○ Acrilonitrile-Butadiene-stirene (ABS)

• L’ABS è un materiale rigido e leggero. È un materiale molto popolare da utilizzare per lo stampaggio a iniezione di plastica., Lo sapevate che i mattoncini LEGO sono fatti di ABS?

○ Policarbonati

• I policarbonati sono termoplastici trasparenti. Sono resistenti agli urti e in grado di sopportare alti livelli di deformazione plastica senza rottura o screpolature. I produttori utilizzano spesso questo tipo di materiale termoplastico per lenti per occhiali, dispositivi medici e dispositivi mobili. Si può anche usare per fare vetro a prova di proiettile!

○ Nylon

• Il nylon ha proprietà elettriche uniche ed è resistente., Dalle attrezzature sportive ai componenti industriali, troverete questo tipo di termoplastico presente in una vasta gamma di applicazioni.

○ Polipropilene

• Il polipropilene è un materiale flessibile. Ha anche una buona resistenza chimica e non liscivia nei prodotti alimentari, rendendolo la scelta ideale se si desidera produrre contenitori per alimenti o utensili da cucina.

○ Polietilene

• Il polietilene è una delle materie plastiche più versatili da utilizzare per lo stampaggio ad iniezione., L’elevata duttilità, la resistenza alla trazione, la resistenza agli urti, il basso assorbimento dell’umidità e la riciclabilità del politeilene lo rendono un materiale ideale per contenitori e sacchetti di plastica.

Perché lo stampaggio ad iniezione è buono?

La produzione di plastica è una delle industrie manifatturiere in più rapida crescita negli Stati Uniti. Dal 1980 al 2015, l’occupazione nella produzione di plastica, che include l’occupazione nello stampaggio a iniezione di plastica, ha superato l’intero settore manifatturiero dell ‘ 1,5% ogni anno in media., Ci sono molte ragioni per cui i produttori negli Stati Uniti amano la plastica, in particolare lo stampaggio ad iniezione di plastica.

Produzione di massa

Lo stampaggio ad iniezione di plastica è uno dei processi di produzione più veloci al mondo, prestandosi bene alla produzione di massa.

Un ciclo di stampaggio a iniezione richiede in genere meno di un minuto e a volte può essere solo pochi secondi! Combina il tempo di ciclo rapido con il fatto che ogni ciclo può produrre più parti e l’output può essere abbastanza significativo.,

Rifiuti bassi

A differenza della lavorazione CNC, che taglia via la plastica da un grande blocco o foglio, lo stampaggio a iniezione di plastica produce pochissimo materiale di scarto.

Per la lavorazione CNC, potresti iniziare con un blocco di plastica da 100 g, ma alla fine del processo di produzione potresti essere lasciato con un prodotto finale che pesa solo pochi grammi. Lo stampaggio ad iniezione di plastica è più efficiente. Su 100g di materiale plastico originale, solo 20g diventano rifiuti in media.,

Parti complesse

I prodotti realizzati con il processo di stampaggio a iniezione di plastica possono essere intricati, il che può ridurre il numero di parti separate necessarie per realizzare un singolo oggetto, riducendo ulteriormente i tempi di produzione complessivi. Con l’aggiunta di funzionalità come svitare i dispositivi e i tiranti del nucleo, è possibile creare parti con filettature o fori laterali, eliminando le operazioni secondarie necessarie quando si utilizzano altri processi di produzione. Puoi persino modellare il tuo design o il marchio dell’azienda direttamente sulla parte durante il processo di produzione.,

a Basso costo (nel lungo periodo)

Dal stampaggio ad iniezione di plastica rifiuti meno materiale rispetto ad altri tipi di fabbricazione di plastica, come il CNC che lavora, meno costosi processi. Inoltre, la plastica è più economica di altri materiali come metallo e gomma.

Il riciclaggio è un’altra caratteristica di risparmio di costi dello stampaggio ad iniezione di plastica. È possibile riciclare qualsiasi plastica rimasta che non fa parte del prodotto finale macinandola., Questo sottoprodotto del processo è chiamato ” re-grind.”Se si dispone di abbastanza riaffilare, può essere miscelato con materiale vergine e utilizzato nel processo. Può anche essere venduto a una fabbrica che produce parti in plastica con bassi requisiti cosmetici, rendendo il processo complessivo ancora più conveniente.

Una volta pagato il costo iniziale dello stampo, i costi di manodopera sono bassi per farlo funzionare. Nel corso del tempo, l’alto tasso di produzione dello stampo pagherà per alcuni, se non tutto di per sé.

Qualità costante

Lo stampaggio ad iniezione di plastica è un processo altamente ripetibile., Con una macchina per lo stampaggio a iniezione, è possibile produrre migliaia di parti in plastica in un solo giorno e saranno tutte di qualità simile. In attesa di una corretta progettazione dello stampo, selezione dei materiali e progettazione del prodotto, il tasso di rifiuto per lo stampaggio a iniezione di plastica può essere inferiore all’uno per cento.

Se la coerenza è importante per il tuo marchio o progetto, lo stampaggio ad iniezione di plastica è un metodo di produzione ideale.,

Gli svantaggi dello stampaggio ad iniezione

Sebbene lo stampaggio ad iniezione di plastica abbia molti vantaggi, il processo presenta alcuni inconvenienti, che sono importanti da considerare se stai pensando di utilizzare il processo per produrre la tua prossima parte in plastica.

Alti costi iniziali

Gli stampi ad iniezione di plastica sono complessi. Solo gli ingegneri esperti sanno come progettarli e costruirli, il che significa che i costi del lavoro sono elevati. Inoltre, ci sono molti passaggi per costruire uno stampo che produrrà milioni di parti identiche nel tempo. Un semplice stampo a cavità singola può iniziare da $2.000 – $3.000., Considerando che uno stampo multi-cavità ad alta produzione realizzato con acciaio per utensili temprato può costare $100.000 o più. Vedi questa guida al prezzo dello stampo a iniezione per maggiori dettagli.

Per costruire uno stampo, ci sono quattro fasi principali.

1. Progettazione

I produttori di stampi affidabili utilizzano il software CAD più recente. Questo programma consente agli ingegneri di stampi in plastica di visualizzare, testare e modificare i progetti, il tutto con pochi clic. Cogli l’occasione per cercare di abbassare i costi degli utensili nelle fasi di progettazione. Anche i più piccoli dettagli possono avere un impatto drammatico., Ricordate, cambiare un disegno è facile e poco costoso, ma cambiare un oggetto fisico può costare caro.

2. Prototipazione

A meno che il tuo stampo non sia super basic, la prototipazione dello stampo è la migliore pratica. Altrimenti, potresti spendere sei cifre su uno stampo che non soddisfa le tue esigenze! Le stampanti 3D funzionano bene nella fase di prototipazione perché utilizzarle non costa troppo. A seconda del design della parte, anche la fusione di polimeri, la lavorazione o la fabbricazione potrebbero essere appropriate.

3. Utensili

La lavorazione con utensili è il passo finale nel processo di costruzione dello stampo., Durante questa fase, gli ingegneri trasformano il progetto in un prodotto finito. Un buon produttore di stampi ad iniezione di plastica avrà una sala utensili interna con una vasta gamma di materiali e macchine per utensili a loro disposizione.

4. Test

Nonostante i migliori sforzi di progettazione, prototipazione e utensili, non saltare mai la fase di test. Questa è un’opportunità per controllare fattori importanti come la superficie finita della parte in plastica e il modo in cui il corridore si separa dalla parte., Utilizzare la fase di test per apportare piccole modifiche allo stampo per garantire prestazioni a lungo termine.

Tempi di consegna lunghi

Uno stampo a iniezione di plastica di alta qualità durerà per tutta la vita. Di conseguenza, richiede un sacco di pianificazione e test per farlo bene. Insieme, le fasi di progettazione, prototipazione, test e utensili possono richiedere mesi. Lo stampaggio ad iniezione di plastica ha un lungo tempo di consegna rispetto ad altri tipi di produzione di plastica.

Se si desidera uno stampo in grado di produrre più parti in plastica in un ciclo, potrebbe richiedere ancora più tempo., Per questo tipo di stampo, un produttore di stampi può anche progettare, costruire e testare un singolo strumento di cavità prima di tentare di creare lo strumento multi-cavità. Naturalmente, lo strumento multi-cavità dovrà ripetere anche le fasi di progettazione, prototipazione, costruzione e test.

Tuttavia, una volta completate le fasi di pianificazione e lavorazione con utensili, uno stampo a iniezione di plastica può produrre milioni di parti nel corso della sua vita. La vastità della produzione di parti in plastica spesso supera i costi iniziali e il tempo perso.,

Materiali implacabili

A differenza della lavorazione CNC, che genera una parte fisica da un file di progettazione del computer e può essere modificata in qualsiasi momento da un ingegnere del software, è difficile apportare modifiche drastiche a uno stampo di plastica dopo la lavorazione con utensili perché di solito è realizzato in acciaio.

È possibile modificare uno stampo di plastica in due modi diversi. In primo luogo, è possibile rendere la cavità dello stampo più grande tagliando via parti dello stampo metallico. Questo processo aggiunge plastica alla parte. Rimozione di plastica dalla parte può rivelarsi più impegnativo., In alcuni casi, è possibile saldare il metallo nella cavità, ma a volte potrebbe non essere possibile e potrebbe essere necessaria una nuova cavità o uno stampo completamente nuovo. Ciò potrebbe significare tornare alla fase di progettazione.

Limitazioni di progettazione

Lo stampaggio ad iniezione di plastica si basa sul riscaldamento e sul raffreddamento della plastica. Se una forma di stampo fa sì che la plastica si raffreddi in modo incoerente, la parte in plastica sarà vulnerabile ai difetti. È possibile limitare questo rischio assicurandosi che le pareti dello stampo siano di dimensioni uniformi, in modo che la parte si solidifichi in modo uniforme., Idealmente, le pareti di uno stampo a iniezione plastica non devono essere più spesse di 4 millimetri e non più sottili di 0,5 millimetri. Tieni presente che più spesso è il muro, più lungo sarà ogni ciclo.

Limiti di dimensione

Se è necessario produrre grandi parti in plastica singole, lo stampaggio ad iniezione ha i suoi limiti. Mentre ci sono macchine per lo stampaggio ad iniezione abbastanza grandi da produrre scafi di barche, gli scenari di stampaggio discussi in questo articolo sono per parti più piccole, tre libbre o meno. Se hai bisogno di una parte più grande, i tempi di consegna e i costi possono aumentare esponenzialmente.,

È possibile aggirare questa limitazione utilizzando un numero di stampi ad iniezione per creare più parti di un prodotto di grandi dimensioni e assemblarlo come operazione secondaria.

Case study: utilizzando uno stampo a iniezione di plastica per creare uno strumento di pulizia della grondaia

Recentemente, abbiamo avuto un cliente imprenditoriale venuto da noi con un’idea per una parte in plastica. Aveva giurato un innovativo pulitore di grondaie da parti che aveva comprato in un negozio di ferramenta locale. Da solo, ha prodotto circa una dozzina di detergenti per grondaie. Ma aveva bisogno di scalare la sua produzione per rendere il prodotto commercialmente praticabile., È venuto al nostro team di Rex Plastics per scoprire se lo stampaggio a iniezione di plastica era giusto per il suo design.

Dopo aver esaminato il prototipo fatto a mano, si consiglia di utilizzare lo stampaggio ad iniezione per i seguenti motivi:

• La parte in plastica era inferiore a 40g.
• Il cliente aveva bisogno di produrre più di 1000 parti in plastica all’anno.
• Lo spessore della parete della parte in plastica era uniforme.
• La parte in plastica potrebbe essere realizzata in materiale termoplastico.
• La funzione della parte in plastica era più importante della sua estetica.,
• Il cliente poteva attendere diversi mesi prima di iniziare la produzione di massa.

Siamo stati in grado di progettare uno stampo per il pulitore per grondaie, costruire un prototipo, attrezzare lo stampo e iniziare la produzione in pochi mesi.

Oggi il cliente acquista migliaia all’anno e le quantità degli ordini per il suo pulitore per grondaie stanno salendo costantemente.,

Controllare i nostri altri studi di caso per capire come questo processo può funzionare per voi:

• Creazione di inserti intercambiabili
• Costruzione di una famiglia di stampo
• Creazione di più di lunghezza parti con inserti
• la Costruzione di un portellone di rimozione progettata per il supporto 300lbs

Guardare fuori come abbiamo aiutato Big Blok a riprogettare la propria iniezione di coperchi:

che Cosa stampaggio ad iniezione produttori di fare?

I produttori di stampaggio a iniezione variano in capacità e servizi., Alcune aziende lavorano solo con un design preesistente, mentre altre offrono supporto durante l’intero processo di sviluppo del prodotto.

In qualità di produttore di stampaggio a iniezione di materie plastiche a servizio completo, Rex Plastics offre una gamma completa di capacità di produzione e produzione di stampi., Dalla consultazione alla distribuzione del prodotto, i nostri clienti beneficiano della nostra lunga lista di funzionalità, tra cui:

• progettazione
• prototipazione Rapida
• progettazione di stampi
• Stampo edificio
• Stampaggio a Iniezione di Produzione
• Stampa a Tampone
• Montaggio
• Packaging & Caldo
• la Distribuzione della Luce

Rex Plastica è di seconda generazione, a conduzione familiare, servizio completo di stampaggio ad iniezione di plastica produttore di contratto., Siamo basati proprio qui negli Stati Uniti a Vancouver, Washington e lavoriamo con grandi aziende e startup. Contattaci oggi per scoprire se questo processo è giusto per la tua idea o azienda. Puoi anche inviare un preventivo online per il tuo stampo a iniezione di plastica.