Struttura e componenti principali

Una pressa a iniezione è fondamentalmente costituita da diversi gruppi costruttivi che, insieme, rendono possibile il processo di stampaggio a iniezione. Tra i componenti più importanti figurano:

• Unità di chiusura: mantiene lo stampo chiuso durante l'iniezione.
• Unità di iniezione (unità di plastificazione): qui la plastica viene fusa e iniettata.
• Strumento (forma): conferisce al componente la sua forma.
• Sistema di azionamento: genera i movimenti e le forze della macchina.
• Controllo: il “cervello” della macchina.

Quali tipi di presse a iniezione esistono?

Le presse a iniezione possono essere classificate in base a diversi criteri, in particolare in base al tipo di azionamento, alla struttura, al numero di unità di iniezione e al campo di applicazione.

A seconda del sistema di azionamento, si distinguono presse a iniezione idrauliche, elettriche e ibride:

• Le macchine idrauliche funzionano con olio idraulico e sono in grado di esercitare forze di chiusura molto elevate. Sono robuste e collaudate, ma consumano più energia e sono relativamente rumorose. 
• Le presse a iniezione elettriche utilizzano servomotori per tutti i movimenti, il che le rende particolarmente precise, efficienti dal punto di vista energetico e silenziose.
• Le macchine ibride combinano azionamenti idraulici ed elettrici e uniscono una potenza elevata a una buona efficienza energetica.

In base al tipo di costruzione, si distinguono le macchine con longheroni e quelle senza longheroni:

• Le macchine a montanti, nella loro forma classica, sono dotate di quattro montanti e sono molto robuste e versatili. 
• Le macchine senza montanti, invece, non presentano montanti, offrono una migliore accessibilità all’utensile e una distribuzione uniforme della forza di chiusura, il che risulta particolarmente vantaggioso per utensili di grandi dimensioni o complessi.

Un’altra caratteristica distintiva è il numero delle unità di iniezione:

• La maggior parte delle macchine è costituita da macchine monovite con un'unità di iniezione, sufficiente per la produzione di pezzi standard. 
• Le macchine multicomponente o 2K/3K sono dotate di due o più unità di iniezione e consentono la produzione di componenti realizzati con più tipi di plastica o in diversi colori, come ad esempio combinazioni di materiali rigidi e morbidi.

Infine, le presse a iniezione possono essere classificate in base al materiale plastico che lavorano:

• Le presse a iniezione per termoplastici sono destinate alla lavorazione di termoplastici quali il polipropilene, la poliammide o l'ABS.
• Le macchine per termoindurenti sono utilizzate per i termoindurenti e funzionano con stampi riscaldati. 
• Le macchine per elastomeri o LSR sono specializzate nella lavorazione della gomma o del silicone e sono dotate di coclee e utensili specifici. 

Esistono inoltre macchine speciali, come le micropresse a iniezione per pezzi di dimensioni molto ridotte, le presse a iniezione verticali per inserti o sovrastampaggi, nonché macchine per lo stampaggio a iniezione reattiva (RIM).

Vantaggi e svantaggi dello stampaggio a iniezione

Lo stampaggio a iniezione è un processo ampiamente diffuso per la produzione di componenti in plastica e offre numerosi vantaggi. Particolarmente degne di nota sono l’elevata precisione e la ripetibilità. La sua velocità di produzione è elevata, il che rende questo processo particolarmente adatto alla produzione in serie. 

Inoltre, lo stampaggio a iniezione comporta scarse perdite di materiale, poiché la plastica in eccesso può spesso essere riciclata. Anche la qualità superficiale dei pezzi prodotti è ottima ed è possibile realizzare geometrie complesse e funzioni integrate quali sottosquadri, nervature o cerniere. Il processo è inoltre molto versatile, poiché sulle presse a iniezione è possibile lavorare molti tipi diversi di plastica.

A sinistra: macchina verticale Allrounder 475 V di Arburg

A destra: la pressa elettrica senza colonnine “Engel Victory Electric 220” con una forza di chiusura di 2.200 kN

D'altra parte, lo stampaggio a iniezione presenta anche alcuni svantaggi. I costi di acquisto dei macchinari e degli stampi sono elevati, soprattutto nel caso di macchine multicomponente o ad alta precisione. La produzione degli stampi richiede molto tempo ed è costosa, il che rende il processo meno redditizio per piccole quantità. 

Inoltre, il processo richiede un controllo preciso, poiché piccole variazioni di temperatura, pressione o raffreddamento possono causare errori dimensionali o di qualità. Anche la flessibilità nell'adattarsi alle modifiche di progettazione è limitata, poiché per ogni nuovo pezzo è necessario realizzare un nuovo stampo.

Applicazioni e prodotti

Le presse a iniezione vengono utilizzate ovunque sia necessario produrre grandi quantità di componenti in plastica identici. Rappresentano uno dei processi più importanti nella lavorazione delle materie plastiche, poiché sono veloci, precise e versatili.

Esempi pratici

• Il manubrio per le biciclette Canyon viene prodotto su una pressa a iniezione senza colonnina Engel Victory 180. Continua a leggere

• Il packaging sostenibile incontra il design: Thomriss punta sulla tecnologia Wittmann per realizzare imballaggi cosmetici precisi, efficienti ed ecologici. Continua a leggere

• Lo skater Peter Karacsonyi ha impiegato più di dieci anni per metterlo a punto: con l’aiuto di Krauss Maffei ha creato lo skateboard perfetto. Continua a leggere (+)

Conclusione

Le presse a iniezione sono tra gli impianti di produzione più importanti dell’industria moderna, poiché consentono la produzione economica di componenti in plastica in grandi quantità. Uno dei vantaggi principali dello stampaggio a iniezione è l’elevata precisione e ripetibilità, che consentono di produrre anche componenti complessi con una qualità costante. Inoltre, questo processo permette tempi di ciclo brevi, il che si traduce in una produttività molto elevata e lo rende particolarmente interessante per la produzione di massa.

Un altro vantaggio fondamentale è l’ampia libertà di progettazione. Con le presse a iniezione è possibile realizzare sia geometrie semplici che molto complesse, compresi componenti con funzioni integrate quali clip, cerniere o nervature di rinforzo. Allo stesso tempo, lo spreco di materiale è minimo, poiché la plastica in eccesso può spesso essere riciclata. Grazie alla possibilità di lavorare diverse materie plastiche, nonché combinazioni multicomponente o di materiali rigidi e morbidi, questo processo è estremamente versatile.

Grazie a queste caratteristiche, le presse a iniezione trovano impiego in numerosi settori, come l’industria automobilistica, quella degli imballaggi, la tecnologia medica, l’elettrotecnica, nonché nel settore dei beni di consumo e degli articoli per la casa. Ovunque siano richiesti componenti in plastica precisi, durevoli ed economici in grandi quantità, le presse a iniezione rappresentano la soluzione preferita.