Per la costruzione di stampi in plastica sarebbe ideale seguire un protocollo in 4 fasi da seguire scrupolosamente per permettere la realizzazione di un oggetto performante, duraturo e sicuro.
Nell’ordine, la costruzione di stampi termoplastici prevede le seguenti fasi:
- gestione del design di manifattura (DFM)/manifattura e assemblaggio (DFM/A);
- progettazione degli stampi;
- realizzazione dello stampo;
- produzione.
La progettazione è forse la fase più delicata della costruzione degli stampi, da cui dipende l’intera riuscita del prodotto finale.
Cosa sono gli stampi termoplastici?
Gli stampi termoplastici sono forme geometriche usate nelle presse per stampaggio nelle quali si convoglia il materiale termoplastico fuso, in modo che poi questo, una volta raffreddato, si solidifichi e ne prenda la forma.
Se progettati in maniera oculata permettono di realizzare intere filiere di prodotti senza mai incorrere in usura.
Gli stampi termoplastici possono essere in acciaio o in alluminio. L’acciaio in particolare può essere temprato o pre-temprato, a seconda del numero di prodotti finale da realizzare.
Lo stampo in acciaio temprato è il più caro, ma anche il più affidabile quando le commesse richiedono lo stampaggio di diverse centinaia di migliaia di unità, risultando così un ottimo compromesso tra qualità e prezzo.
Lo stampo in alluminio si usa soprattutto nel caso di attrezzature per prototipo, quindi come test. Se il prodotto che esce da questo stampo appare performante e viene approvato, si passa alla realizzazione dello stampo definitivo in acciaio.
Proprio come per la progettazione complessiva del prodotto, progettare gli stampi è un’altra opportunità per prevenire i difetti durante il processo di stampaggio dei materiali plastici.
La progettazione degli stampi
Nella fase di progettazione degli stampi termoplastici le caratteristiche specifiche del prototipo vanno definite in ogni particolare. Ogni operazione effettuata nel momento del design iniziale mira a ridurre i costi e gli ostacoli produttivi che si potrebbero riscontrare al momento della realizzazione. Più avanti un progetto è nel processo di sviluppo del prodotto, più costose diventano le variazioni in corso d’opera, rendendo fondamentale affrontare i problemi di progettazione prima possibile nel processo.
Progettare uno stampo termoplastico è molto utile per la fase produttiva perché riduce costi e tempistiche, oltre a produrre miglioramenti significativi in termini di qualità e affidabilità.
Ecco perché è sempre consigliato non saltare la fase di progettazione preliminare degli stampi termoplastici quando si sviluppa un nuovo componente o prodotto nell’interezza.
La fase di realizzazione degli stampi termoplastici
La creazione dello stampo è il processo più critico in tutta la filiera di produzione di un prototipo in materiale plastico. A seguito delle fasi di design del prodotto e progettazione dello stampo segue la fase di realizzazione vera e propria.
Lo stampaggio a iniezione del prototipo prevede l’uso di piastre che spingono una parte dello stampo e le linee d’acqua vengono fatte funzionare per il processo di raffreddamento una volta che le cavità sono già riempite con il materiale plastico.
In questa fase è dunque proprio lo stampo ad assumere un ruolo chiave nel processo. Esistono molteplici tipologie di matrici, ognuna è realizzata e scelta in funzione del prodotto finale, del suo design strutturale e soprattutto delle sue performance.
Nel caso di stampi non performanti o realizzati in qualità bassa e con errori grossolani si può rischiare di vanificare il lavoro di produzione.
Ogni errore causa una lungaggine nei tempi di realizzazione e anche un aumento del costo della produzione, perdendo così gli apparenti vantaggi economici sullo stampo iniziale.
Test finale e rifiniture della costruzione di stampi termoplastici
Una volta realizzato lo stampo in acciaio è possibile effettuare piccole rifiniture e trattamenti per per fare in modo di raffinarlo al meglio e renderlo molto resistente all’usura.
Queste lavorazioni per raffinare il prodotto (per renderlo più durevole o per modificarne l’estetica), come lucidatura, lappatura, fotoincisioni, tempre, ecc. si effettuano a seguito del test finale per verificare eventuali problematiche sul pezzo finale.
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