Stampaggio a iniezione e soffiaggio
Lo stampaggio a iniezione per soffiaggio o semplicemente lo stampaggio a iniezione per soffiaggio è un metodo di sagomatura di materiali polimeri termoplastici o vetro che viene utilizzato per la produzione di corpi cavi, come fiale e bottiglie .
Principio
Questo processo consiste nel combinare la tecnica di iniezione con quella del soffiaggio.
In primo luogo, il materiale viene iniettato per formare un parison (preforma) noto anche come "calzino", la cui forma ricorda una " provetta ". Il collo della preforma ha già la sua forma definitiva: è la parte che serve a trattenere la futura bottiglia durante l'operazione di soffiaggio, quindi non può essere deformata. Inoltre, se si prevede di mettere un tappo, la forma del collo integra il sistema di fissaggio, ad esempio il filetto della vite: il processo di iniezione è ideale per ottenere forme complesse.
La preforma viene immagazzinata e trasportata al sito di soffiaggio. Viene quindi riscaldato e soffiato nella forma desiderata. Alcune aziende concatenano le due operazioni sullo stesso sito, ma le società di iniezione e le società di soffiaggio sono generalmente diverse:
- l'iniezione è eseguita da uno o più subappaltatori, specializzati nell'iniezione di materie plastiche;
- il soffiaggio è effettuato dal produttore del prodotto che andrà a finire in bottiglia, sono presenti anche catene di soffiaggio complete (arrivando anche all'etichettatura e alla pallettizzazione ).
Da un punto di vista pratico:
- il fatto di concatenare le operazioni consente di non dover riscaldare troppo la preforma per il soffiaggio, ma pone il problema del controllo della temperatura;
- inoltre, a differenza di altre applicazioni di iniezione, il polimero deve quindi essere enormemente deformato e quindi non deve cristallizzare a livello del corpo, il che rende necessario lavorare con uno stampo raffreddato; la preforma esce quindi relativamente fredda, il che mette in prospettiva il risparmio di riscaldamento atteso;
- l'iniezione è un'operazione relativamente lenta (diversi secondi) mentre il soffiaggio è molto veloce (dell'ordine di un secondo), il che pone il problema della regolazione delle velocità se le operazioni sono concatenate.
Per il soffiaggio, la preforma è racchiusa in uno stampo per soffiaggio avente la forma desiderata. Lo stampo è composto da due semigusci e da un fondo asportabile, questa separazione permette di sformare:
- il fondo removibile consente un fondo concavo, che garantisce una buona stabilità della bottiglia:
- da un lato un fondo piatto finirebbe per gonfiarsi verso l'esterno sotto l'effetto del peso del liquido, ed eventualmente della pressione dell'anidride carbonica per le bevande gassate
- e d'altra parte una rientranza centrale permette di adattarsi ai difetti del tavolo o alle pieghe della tovaglia, alcune bottiglie hanno addirittura i piedini,
- la base presenta frequentemente nervature , anche concave, che la irrigidiscono, le basi più resistenti hanno una forma cosiddetta "petaloide",
- si noti inoltre che al fondo può essere data la forma cava del tappo, che permette di impilare le bottiglie,
- e infine, una concavità riduce il volume interno, che a volte viene utilizzato per dare l'impressione al cliente che la bottiglia abbia una capacità maggiore (il cliente percepisce il volume esterno apparente della bottiglia, ma acquista il contenuto che ha il volume interno) ;
- la separazione dei due semigusci permette di avere forme complesse garantendo le funzioni:
- irrigidimento della bottiglia - evitare deformazioni antiestetiche durante il riempimento e durante la presa (bottiglia morbida) -, da scanalature circonferenziali, che riducono anche la resistenza allo schiacciamento (problema nell'impilamento dei pallet)
- estetica della bottiglia ( brand identity ),
- facile da impugnare (parte centrale in vita della mano, superficie ruvida che garantisce una migliore presa).
L'ugello di soffiaggio viene applicato al collo e l' aria compressa (il più delle volte) viene iniettata nella cavità attraverso l'orifizio della preforma per premere il materiale contro l' impronta . La pressione di soffiaggio è di poche decine di bar. Il polimero si raffredda al contatto con lo stampo, che fissa il pezzo nella sua forma definitiva.
In molti casi viene eseguita una stiro -soffiaggio : una volta introdotta la preforma nello stampo, arriva un'asta di stiro per stirare il materiale in asse, e viene eseguita una pre-soffiaggio a poche barre di pressione, che forma una bolla. Pertanto, le catene polimeriche sono orientate sia lungo l'asse della bottiglia, sia tangenzialmente. Questo biorientamento migliora le proprietà meccaniche della bottiglia; si usa talvolta l'acronimo SBO, per soffiatura biorientata. Viene quindi eseguita la soffiatura finale.
Note e riferimenti
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Vocabolario di chimica e materiali, termini, espressioni e definizioni pubblicate nella Gazzetta ufficiale, FranceTerme, 2018
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Katherine Glasgow , Vincent L. Lanning e Michael K.Pilliod , Processo di stampaggio a iniezione e articolo ,29 maggio 2008( leggi online )
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vedano ad esempio i brevetti [ US5454481 Contenitore integralmente soffiato con struttura di rinforzo a base radiale ] (1994), [ FR2932458 Contenitore, in particolare una bottiglia, realizzato in materiale termoplastico dotato di fondo rinforzato ] (2009)
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vedere ad esempio i brevetti [ US3598270 Bottom end structure for plastic containers ] (1971), [ US3871541 Bottom structure for plastic containers ] (1975), [ GB2098167 Free-standing plastics containers ] (1982)
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vedere ad esempio i brevetti [ MX9705621 Contenitore monopezzo autoportante stampato per soffiaggio ] (1995), [ US2012168533 Pacchetto comprendente una base a forma di petaloide per la produzione di schiuma e dispersione di crema e aroma ] (2009), [ WO2012140358 Fondo del contenitore petaloide a doppia valle ] (2012)
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veda ad esempio il brevetto [ CN102040023 Metodo di impilamento di bottiglie di imballaggio in PET (polietilene tereftalato) ] (2011)
Vedi anche
Altri progetti comuni = Soffiaggio
Articoli Correlati
link esterno
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B-Sim , una simulazione di soffiaggio