Il soffiaggio e lo stampaggio rotazionale sono due processi di lavorazione e stampaggio della plastica molto comuni. Funzionano secondo principi diversi e sono adatti a prodotti completamente diversi.
In poche parole:
Stampaggio per soffiaggio: come quando si soffia un palloncino, produce principalmente prodotti cavi e a pareti sottili-(come bottiglie e barili).
Stampaggio rotazionale: come far rotolare una pallina di caramelle, produce principalmente prodotti completamente chiusi, cavi, con pareti spesse-o di grandi dimensioni (come giocattoli, serbatoi d'acqua e galleggianti).
Di seguito, forniamo un confronto dettagliato da più punti di vista.
Tabella riepilogativa comparativa
Caratteristiche Stampaggio mediante soffiaggio Stampaggio rotazionale
Principio di base: una preforma riscaldata e ammorbidita viene posta in uno stampo. L'aria compressa viene soffiata nello stampo, provocandone l'espansione e l'adesione alla cavità dello stampo. Il raffreddamento poi fissa lo stampo. La polvere di plastica viene aggiunta allo stampo, che viene poi fatto ruotare continuamente lungo due assi all'interno di una camera riscaldata. La polvere si scioglie e aderisce uniformemente alla parete interna della cavità dello stampo. Il raffreddamento dà allo stampo la forma desiderata.
La materia prima è solitamente granuli di plastica, che vengono prima estrusi in un parison tubolare. Di solito si tratta di polvere di plastica e richiede una macinazione molto fine.
Costi dello stampo: relativamente elevati (soprattutto per lo stampaggio a iniezione e soffiaggio), poiché lo stampo deve resistere ad alta pressione. Relativamente basso, poiché la struttura dello stampo è semplice e non richiede alta pressione. L'efficienza produttiva è molto elevata, con cicli di stampaggio brevi (da decine di secondi a minuti), adatti alla produzione su larga-scala. Molto basso, con cicli di stampaggio lunghi (da pochi minuti a decine di minuti), adatto per produzioni su piccola-scala.
Caratteristiche del prodotto: - Scarsa uniformità dello spessore delle pareti (soprattutto negli angoli)
- Sono presenti linee di divisione e segni di accesso
- Tipicamente utilizzato per parti aperte (come i colli di bottiglia) - Eccellente uniformità dello spessore delle pareti e assenza di stress interno
- Nessuna linea di giunzione, consentendo parti cave completamente chiuse
- Riproduzione dei dettagli della superficie leggermente scarsa
Prodotti tipici: bottiglie di acqua minerale, bottiglie di olio, bottiglie di shampoo, fusti di olio, serbatoi di carburante per automobili, cassette degli attrezzi a doppia-parete, ecc.; contenitori di grandi dimensioni (serbatoi d'acqua, fosse settiche), kayak, galleggianti, coni stradali, bambole, palloni da calcio, parti di automobili, ecc.
Dimensioni del prodotto: limitato dal rapporto di allungamento del parison, generalmente utilizzato per parti di piccole e medie dimensioni-. Ideale per la produzione di parti cave di grandi/extra-grandi dimensioni, dove le dimensioni sono limitate solo dallo stampo e dall'attrezzatura.
Controllo dello spessore della parete: la regolazione dello spessore della parete in diversi punti si ottiene tramite la programmazione del parison, una tecnica complessa. Controllato principalmente dalla quantità di polvere aggiunta, lo spessore della parete è uniforme, facilitando la produzione di prodotti con pareti spesse-.
Spiegazione dettagliata
1. Stampaggio mediante soffiaggio
Processo:
Estrusione del parison: I granuli di plastica vengono riscaldati e fusi dall'estrusore, formando un parison tubolare con fondo chiuso.
Chiusura dello stampo: lo stampo si chiude rapidamente, bloccando il preformato.
Soffiaggio: un ago di soffiaggio viene inserito nel parison, iniettando aria ad alta-pressione all'interno, costringendo la plastica morbida ad aderire alla parete fredda dello stampo.
Raffreddamento e formatura: dopo che il prodotto si è raffreddato all'interno dello stampo, lo stampo viene aperto, il prodotto viene rimosso e viene eseguita la rifilatura.
Vantaggi:
Efficienza produttiva estremamente elevata, adatta per la produzione su larga-scala e costo unitario basso.
Prodotti leggeri, risparmio di materiale.
Può produrre prodotti con elevata trasparenza (come bottiglie d'acqua in PET).
Svantaggi:
Costo elevato dello stampo.
Non adatto per la produzione di parti cave completamente chiuse (deve avere una "porta di soffiaggio").
Difficoltà nella produzione di prodotti di grandi dimensioni.
2. Stampaggio rotazionale
Processo:
Alimentazione: nello stampo cavo vengono aggiunte quantità esattamente dosate di polvere di plastica.
Riscaldamento e rotazione: lo stampo viene posto in una camera riscaldata (come un forno) e ruotato lentamente lungo due assi perpendicolari.
Fusione e adesione: la polvere si scioglie durante la rotazione e, a causa della gravità, viene gradualmente e uniformemente rivestita e fatta aderire all'intera superficie interna dello stampo.
Raffreddamento e presa: lo stampo viene trasferito in una camera di raffreddamento, dove continua a ruotare e solidifica attraverso il raffreddamento ad aria o ad acqua.
Apertura dello stampo e rimozione della parte: la rotazione si arresta, lo stampo viene aperto e la parte completata viene rimossa.
Vantaggi:
Basso costo dello stampo e ciclo di sviluppo breve.
Quasi nessuno stress interno, ottima tenacità del prodotto.
Può produrre parti cave estremamente complesse, a doppio{0}}strato o addirittura multi-strato.
Cambia facilmente colori e materiali, con scarti minimi.
Svantaggi:
Ciclo produttivo lungo e bassa efficienza.
Elevato consumo energetico (l'intero stampo deve essere riscaldato).
Materie prime limitate (devono essere sotto forma di polvere), con meno opzioni di materiali rispetto allo stampaggio a soffiaggio.
Riepilogo di come scegliere
Scegli lo stampaggio a soffiaggio se devi produrre contenitori cavi con pareti-a pareti sottili, di-grande volume, di medie-dimensioni e con aperture. Le bottiglie sono un ottimo esempio. Efficienza e costi sono considerazioni chiave.
Scegli lo stampaggio rotazionale se hai bisogno di produrre prodotti cavi di piccolo-volume, grandi o extra-grandi, chiusi, con pareti spesse-. Gli esempi includono grandi serbatoi d'acqua, kayak e giocattoli di grandi dimensioni. Le dimensioni e la complessità del prodotto sono considerazioni chiave, mentre l’efficienza della produzione è meno importante.