Termoformatura

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

La termoformatura è una tecnica di stampaggio materie plastiche a caldo, a partire da lastre o film, sotto pressione o sotto vuoto.
É una valida alternativa alla tecnica ad iniezione soprattutto se:

• il numero di pezzi da produrre è relativamente basso.
• è necessaria la massima flessibilità produttiva (lotti di pezzi finiti diversi),
• lo spessore delle pareti dei pezzi deve essere molto sottile.

Indice 1 Processo di lavorazione 2 Confronto con lo stampaggio ad iniezione 2.1 Pregi della termoformatura 2.2 Limiti della termoformatura 3 Riutilizzo 4 Oggetti prodotti mediante termoformatura

[modifica] Processo di lavorazione

La termoformatura si ottiene:

• Sotto vuoto.
  La lastra di materiale plastico preriscaldata si adagia sullo stampo per aspirazione, copiando tutte le sinuosità dello stampo stesso
• Sotto pressione.
  Il film plastico viene spinto sullo stampo grazie ad una alta pressione esercitata dall'esterno dall'aria, che ne facilita anche il raffreddamento. É un metodo molto diffuso, ad esempio, per sottosquadri molto dettagliati come i gancetti di chiusura dei blister.

Il ciclo è continuo, variabile da pochi secondi a diversi minuti, dall'appoggio della lastra sulla macchina, al ritiro del pezzo termoformato raffreddato mediante aria semplice o doccia d'acqua.
Le variabili piu' determinanti per il tempo di stampaggio sono il tipo di plastica usato,lo spessore del film e la complessita' dello stampo.
Si passa ad esempio da pochi secondi per termoformare una vaschetta per alimenti utilizzando un combinato di polistirolo + politene dello spessore di 400 micron, a circa un minuto per termoformare un blister con chiusura a gancio utilizzando del PVC dello spessore di 600 micron, fino a diversi minuti per stampare dei vassoi sagomati in ABS dello spessore di 2-3 millimetri.

La separazione del modello stampato dal resto del telaio avviene soprattutto in due modi:

• mediante l'uso di fustelle sagomate, spesso riscaldate in caso di materiale che tende a vetrificare come il PVC, che costituisce il metodo piu' diffuso ma meno preciso in quanto soggetto ad eventuali fuoripasso della macchina,
• come spesso accade per il polipropilene, mediante l'uso della tecnica del forma-trancio, dove la separazione avviene all'interno dello stampo grazie a delle lame che si azionano quando esso è ancora chiuso, ma comunque quando ilo materiale è gia' stato formato (costituendo così il metodo di taglio piu' preciso nell'ambito dei prodotti termoformati). Questo è il metodo usato per il polipropilene.

Frequente è l'uso dei controstampi, realizzati in legno o resina, che hanno duplice funzione:

• aiutare il materiale riscaldato a distribuirsi in cavita' profonde senza stirarsi eccessivamente,diventando così molto piu' sottile rispetto alle parti dello stampo piu' vicine al film,
• evitare la formazione delle cosiddette "vele", che tendono a formarsi nelle zone con spazi ristretti dello stampo oppure tra i diversi elementi di uno stampo a piu' impronte.

Tempo e modo di esposizione al raffreddamento dell'oggetto termoformato, contribuiscono alla precisione dimensionale finale dell'oggetto, ed il giusto compendio dei diversi steps di produzione, determinano l'affidabilita e la relativa costanza dimensionale.
Per dare una struttura abbastanza rigida all'oggetto termoformato, si studiano le nervature che percorrono ed intrecciano l'oggetto stesso, mediando tra funzionalità ed estetica. Questi aspetti in particolare oggi sono studiati al computer, con software specifici che sono in grado anche di calcolare le probabilità di rottura.

[modifica] Confronto con lo stampaggio ad iniezione

• Stato in partenza della plastica impiegata:   Lastra/film per termoformatura e granulo per iniezione;
• Costo delle attrezzature (stampi, attrezzatura per il taglio e la sgrossatura):   più basso per la termoformatura.
• Flessibilità. Un impianto per termoformatura è più adatto alle piccole serie di produzione, con possibilità di cambio stampi e relativo set-up, in tempi decisamente più brevi, rispetto al set-up di una macchina ad iniezione.
• Convenienza in base alle quantità da produrre: minore è il numero di pezzi/anno, maggiore è la convenienza della termoformatura.
• La termoformatura non consente estrema precisione nelle tolleranze dimensionali dell'oggetto che si va a stampare, rispetto alle tolleranza più strette possibili con la tecnica ad iniezione, ma spesso è possibile aggirare il rigore di una perfetta precisione dimensionale, agendo a monte sulle quote dello stampo ed utilizzando sistemi intelligenti (computer assistiti)di pre-riscaldamento e riscaldamento parzializzati, in dotazione della macchina operatrice.

Esiste comunque la possibilità di usare entrambi i sistemi contemporaneamente, al fine di ottenere un prodotto molto piu' omogeneo e definito.

[modifica] Pregi della termoformatura

• possibilità di stampare anche spessori sottilissimi, che la tecnologia ad iniezione non permette per limiti tecnici propri all'iniezione che deve "sparare"/canalizzare la plastica liquida a distanza dal punto dell'iniettore, e trattandosi di spessori finissimi, la plastica stessa non può completare il percorso dello stampo in tempo utile prima del suo raffreddamento.

[modifica] Limiti della termoformatura

• bassa velocità di produzione
• stiramento non costante ed uniforme della plastica sulle sinuosità dello stampo.

[modifica] Riutilizzo

Quale che sia la tecnologia di trasformazione è importante ricordare la possibilità di riutilizzo che la plastica offre prima di essere definitivamente rottamata.
A parte la convenienza economica, sempre da verificare, si può impiegare una lastra vergine per costruire un lunotto per aerei supersonici high-tech, passare attraverso numerosi altri riutilizzi intermedi, fino al bitume per asfalti speciali, che oggi vengono ormai adottati per le loro migliori qualità rispetto ai normali bitumi d'asfaltatura.

[modifica] Oggetti prodotti mediante termoformatura

• Cassa interna degli elettrodomestici
• Vaschette per alimenti
• Vassoi in ABS