Stampaggio a iniezione di plastica idraulico, elettrico e ibrido: qual è il processo più adatto a te?

Gli ingegneri progettisti hanno una varietà di opzioni quando si tratta di scegliere il processo di stampaggio a iniezione di plastica più adatto alla loro specifica applicazione. Ognuno dei tre metodi principali (idraulico, elettrico e ibrido) offre vantaggi e svantaggi unici. Per fare la scelta giusta per il tuo progetto, è importante comprendere appieno in che modo questi metodi differiscono e cosa possono offrirti.

Stampaggio ad iniezione idraulica

Macchine idrauliche per stampaggio a iniezione di materie plastiche (IMM) A seconda delle esigenze specifiche, dei costi dell'elettricità e delle preferenze personali, una pressa idraulica potrebbe comunque essere la scelta migliore per il lavoro.

Questi tipi di macchine utilizzano cilindri idraulici per serrare le due metà dello stampo insieme ad alta pressione. I pellet di substrato di plastica vengono quindi fusi e il liquido viene iniettato nella cavità dello stampo. Una volta che la plastica si raffredda e si indurisce, le due metà dello stampo vengono separate, la parte viene rimossa e il processo viene ripetuto.

Per evitare che lo stampo venga aperto dalla pressione di iniezione, causando la "flash" del materiale in eccesso attorno alla parte, il dispositivo di serraggio deve essere in grado di fornire una forza di serraggio sufficiente a mantenere lo stampo chiuso durante il processo di iniezione. Per parti con sezioni a parete sottile e profondità di imbutitura profonde, è richiesta una forza di serraggio di circa 3-4 tonnellate per pollice quadrato di cavità. Per sezioni a parete spessa e profondità di imbutitura poco profonde, sono richieste circa 2 tonnellate per pollice quadrato.

Le IMM idrauliche odierne sono in grado di controllare forze di serraggio fino a e oltre 8.000 tonnellate e possono creare parti che pesano più di 50 libbre. L'idroformatura è una scelta popolare nel settore automobilistico, che ha bisogno di produrre parti grandi e pesanti come i paraurti.

Vantaggi
Lo stampaggio a iniezione idraulica è la scelta preferita per azionare i core pull, gli espulsori e le valvole a saracinesca, e per le parti con pareti spesse che devono essere tenute per lunghi periodi di tempo. Alcuni dei suoi vantaggi rispetto alle macchine completamente elettriche includono:

Maggiore forza di serraggio per pezzi di grandi dimensioni
Migliori tassi di iniezione
Elevata resistenza all'usura
Dimensioni di scatto più grandi
Migliori capacità di espulsione
Può essere dotato di accumulatori per compensare il movimento più lento del morsetto
Prezzo di acquisto iniziale più basso
Basso costo ed elevata disponibilità di parti di ricambio, con conseguenti minori costi di manutenzione
Progetti avanzati più facili da controllare

Svantaggi
Poiché sono così potenti, le presse idrauliche consumano molta energia anche quando sono inattive. Mentre un tipico motore elettrico potrebbe consumare circa 2,55 kWh durante un processo di stampaggio a iniezione, una pressa idraulica potrebbe consumarne 5,12 kWh. Richiedono temperature di stampaggio più elevate e più tempo di raffreddamento e non sono adatte all'uso in camera bianca a causa del rischio di perdite di fluido. Le IMM idrauliche sono più rumorose e meno precise delle presse completamente elettriche. Tuttavia, con l'aumento delle forze di serraggio e il miglioramento dei sistemi di controllo, le prestazioni di precisione delle presse idrauliche miglioreranno.

Stampaggio ad iniezione elettrica
Queste macchine sono alimentate da servomotori ad alta velocità controllati digitalmente anziché da sistemi idraulici, con conseguente funzionamento più rapido, ripetibile, più preciso ed efficiente dal punto di vista energetico. Il funzionamento del motore è altamente prevedibile, quindi una volta raggiunto il processo di iniezione ideale, può essere replicato in modo molto coerente, con conseguente produzione di parti di qualità superiore. Una volta che un lavoro è programmato in un motore, il suo controllo digitale gli consente di funzionare praticamente senza supervisione, il che riduce i costi di manodopera e migliora i profitti.

Vantaggi
Lo stampaggio a iniezione elettrica è adatto alle applicazioni in camera bianca perché non c'è rischio di contaminazione da olio. Grazie alla sua elevata precisione, il processo è adatto anche per parti di piccole e medie dimensioni e prodotti medicali come piastre di Petri e siringhe. Altri vantaggi includono:
Elevata precisione e ripetibilità, riduzione dei tassi di scarto Processi puliti e senza perdite Tempi di fermo ridotti, in genere associati all'idraulica Risparmio energetico da 30% a 70% Funzionamento più silenzioso; riduce il rumore del motore a meno di 70 dB Velocità di iniezione rapida più elevate fino a 800 mm/sec e movimento di serraggio più rapido Tempi di avvio più brevi e tempi di ciclo fino a 20% più rapidi Minori sprechi di materiale, riduzione dei costi unitari Nessun materiale di consumo, come gli oli, che necessita di sostituzione o pulizia Minori requisiti di potenza riducono significativamente i costi operativi

Svantaggi
Sebbene i motori elettrici siano più veloci, puliti e più efficienti dal punto di vista energetico, non possono eguagliare le forze di serraggio prodotte dalle presse idrauliche e hanno un costo iniziale più elevato. Sono morsetti a ginocchiera azionati da viti a sfere, entrambi pezzi soggetti a usura che possono essere costosi da sostituire o difficili da trovare sul mercato dell'usato. E, nonostante offrano una grande precisione, l'elevata precisione di posizionamento dei motori elettrici può renderli meno indulgenti delle presse idrauliche.

Stampaggio a iniezione di plastica ibrida
Combinando il meglio di entrambi i mondi, le macchine per stampaggio a iniezione ibride sono sul mercato da decenni ormai, combinando la forza di serraggio superiore delle presse idrauliche con la precisione, la ripetibilità, il risparmio energetico e la bassa rumorosità dei motori elettrici. Ciò si traduce in prestazioni migliori sia per le parti a parete sottile che per quelle a parete spessa. Queste macchine sono diventate sempre più popolari negli ultimi anni grazie alla loro efficienza e facilità d'uso.

Quasi 66% dell'energia in una pressa idraulica viene utilizzata per recuperare la vite. Quindi, mentre le presse ibride costano di più all'inizio, la loro rotazione elettrica della vite può comportare risparmi significativi che possono poi essere trasferiti al cliente. Le nostre macchine ibride hanno tutta la potenza offerta da una macchina completamente idraulica, con quasi la stessa efficienza energetica di una macchina completamente elettrica.

Vantaggi
Lo stampaggio a iniezione di plastica ibrida è un processo efficiente dal punto di vista energetico e duraturo, che non richiede grandi sforzi, il che si traduce in un ritorno più rapido dell'investimento.
Ecco alcuni dei loro vantaggi specifici:
Le pompe servo consentono una regolazione continua per la versatilità della progettazione del prodotto
Tende ad utilizzare due sistemi di serraggio sulla ginocchiera
Costo iniziale medio per tutte e tre le opzioni (idraulica, elettrica, ibrida), ma può offrire i maggiori risparmi a lungo termine
Processi a ciclo chiuso con tempi di risposta più rapidi
Temperature più basse richiedono meno raffreddamento e prolungano la durata dell'olio e della macchina

Svantaggi
Poiché tutti gli ibridi sono diversi, può essere difficile abbinare la pressa corretta al prodotto e fornire una macchina sostitutiva affidabile per determinate applicazioni. Se è richiesta manutenzione sulla macchina ibrida, il supervisore deve avere conoscenza sia delle presse idrauliche che di quelle elettriche.