Primo piano
Plastificazione
www.arburg.com
Viti, cilindri e fermaflussi:
Adatti per ogni esigenza!
Ricambi originali ARBURG
Ricambi originali ARBURG: Garanzia di una lunga
Produzione propria al 100%: Di tutti i prodotti per un elevato e costante livello di qualità.
durata operativa.
Nei punti in cui i meccanismi si muo­
vono e viene trasportato del materiale,
compaiano anche segni di usura. Ciò
vale naturalmente anche per i gruppi di
plastificazione usati nello stampaggio a
iniezione con conseguenze sul singolo
funzionamento e sui pezzi stampati. Gli
sviluppi tecnologici nel settore dei ma­
teriali, soprattutto in quello dei termo­
plastici tecnici, che vengono sempre più
impiegati in modo mirato per ottenere
caratteristiche speciali, richiedono una
sempre maggior protezione antiusura
delle viti, dei cilindri e dei fermaflussi.
ARBURG sviluppa e produce i suoi pro­
dotti in modo perfettamente adatto
all’impiego giornaliero, sulla base di
una vasta esperienza e un’approfondita
conoscenza del processo. Otteniamo
un’alta qualità grazie alla produzione
diretta di tutti i componenti di plastifi­
cazione. Un vantaggio, che i clienti per­
cepiscono direttamente nella loro pro­
duzione, attraverso un’elevata di­
sponibilità e una lunga durata.
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Produzione propria di alta qualità
Una grande percentuale di pezzi prodotti
in proprio, una produzione centrale organizzata, una sede centrale: in ARBURG tutto
questo è tradizione. In questo modo si ottengono elementi che garantiscono il massimo in termini di affidabilità e idoneità.
A partire dal materiale grezzo tutte le fasi
di produzione per viti, cilindri e fermaflussi
vengono eseguite nella sede di Loßburg.
Nel caso delle viti la fase comprende la lavorazione meccanica, il trattamento termico e
le successive fasi di assestamento, rettifica e
lucidatura. Tutte le misure come pure le caratteristiche di coassialità vengono verificate
tramite un accurato e completo controllo
qualità. Lo stesso vale per la lavorazione
delle guaine dei cilindri e per la produzione
dei componenti dei fermaflussi: anche in
questo caso viene ininterrottamente controllata la qualità di tutte le fasi di produzione. Ciò significa, durata operativa eccezionale, capacità prestazionale solida e precisione per un servizio duraturo nel tempo.
Per ogni esigenza!
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Differenti geometrie: Per ogni impiego la vite ottimale.
Hotline assistenza: Supporto diretto tramite
diagnosi a distanza.
Assolutamente decisivo: Il Know-how
del costruttore
ARBURG dispone, in qualità di produttore
di presse ad iniezione di prima classe, anche
di una conoscenza di lavorazione e procedurale tecnica applicativa approfondita. Tale
know-how confluisce continuamente nello
sviluppo e nella progettazione di tutti i componenti di plastificazione. Inoltre, da ciò deriva un programma orientato alle esigenze
pratiche per la lavorazione di diversi materiali che abbinano perfettamente varie categorie di usura con diverse geometrie.
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Rapida fornitura di ricambi
ARBURG offre prestazioni di servizio complete anche nella fornitura di ricambi per
componenti di plastificazione. Una giacenza
di magazzino continua e quindi una disponibilità dei pezzi globale di tutti i componenti viene integralmente garantita dalla
produzione propria.
Per assicurare una rapida fornitura a livello
mondiale ed in tempo reale la sede centrale
ARBURG e le filiali sono collegate tramite
una rete EDV. Ciò consente un’ottima fornitura a tutti i clienti e quindi la riduzione al
minimo dei tempi di inattività della pressa.
L’ordine dei pezzi di plastificazione può essere eseguito direttamente presso la sede di
Lossburg, le filiali o gli uffici di rappresentanza oppure anche mediante un catalogo
interattivo in internet.
Analisi dei componenti difettosi
Se durante la produzione, un elemento di
­plastificazione come ad esempio una vite o
un fermaflusso dovesse risultare difettoso, il
cliente ha la possibilità di far analizzare il
pezzo dal reparto riparazioni ARBURG.
I vari componenti vengono sottoposti ad un
esperto, controllati e vengono eseguite misurazioni, e se necessario, vengono eseguiti controlli anche sul materiale. I risultati di tali ricerche vengono trasmessi ai clienti con un rapporto dettagliato e con consigli per la sostituzione dei componenti difettosi. Una volta che
il motivo del difetto è noto, possono essere
adottate le misure appropriate. Per esempio
può essere vantaggioso passare ad una diversa categoria di resistenza all’usura, al fine
di evitare problemi di tale tipo in futuro.
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Categorie di resistenza all’usura dei componenti di
Altamente resistente all’usura: Fermaflusso
Confronto della struttura: Acciaio ottenuto dalla colata di metallo fuso (cfr. a sinistra) e acciaio
speciale.
ottenuto dalla sinterizzazione di polvere di metallo (cfr. a destra).
Fondamentalmente tutti i componenti,
che servono per la preparazione della
massa fusa, sono soggetti ad una deter­
minata usura. Questa conseguenza fisio­
logica è prodotta da diversi meccanismi
che si sovrappongono. All’usura mecca­
nica, all’abrasione, infatti si aggiunge
anche la corrosione che si verifica nella
lavorazione di termoplastici speciali.
ARBURG offre, in base alle varie esi­
genze, diverse categorie di resistenza
all’usura per i componenti di plastificazi­
one. Secondo la gamma dei materiali da
lavorare sono disponibili diversi accoppi­
amenti di vite/cilindro. Le caratteristiche
che differenziano tali categorie di resi­
stenza all’usura sono da un lato i mate­
riali impiegati e dall’altro il tipo di prote­
zione antiusura, quindi il trattamento
delle superfici e il processo di tempra.
Fondamentale: Abrasione e corrosione
Con l’abrasione un corpo estraneo più rigido penetra nella superficie più morbida
del corpo base di metallo e la pregiudica.
Questo corpo estraneo può essere costituito
da una particella dura o da una carica (materiale di riempimento) proveniente dalla
massa fusa del materiale plastico oppure da
una piccola particella usurata, già asportata,
che si è consolidata. L’usura abrasiva avviene quasi sempre su tutto il gruppo di plastificazione, quindi sia nella zona dove il
materiale plastico è allo stato solido, ma anche in quella dove è allo stato fuso.
Invece, la corrosione profonda è da attribuire, nella maggior parte dei casi, ad un’aggressione combinata chimica e meccanica.
Per lo più ciò che predispone alla corrosione
sono i processi d’usura abrasivi. La corrosione è causata principalmente da componenti volatili nella massa fusa. L’acqua contenuta in un granulato insufficientemente
essiccato, combinata con l’ossigeno, può ad
esempio causare la corrosione. Le superfici
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metalliche vengono innanzitutto aggredite
anche da corpi estranei aggressivi, corrosivi,
che sono contenuti nei materiali plastici con
additivi o che si creano anche dall’abbattimento termico dei polimeri stessi. Tali componenti volatili vengono liberati solo durante la lavorazione, pertanto l’usura corrosiva si verifica soprattutto nella zona terminale della vite (zona d’espulsione) e sui
componenti del fermaflusso.
Fattori che influiscono sull’usura
•Velocità di rotazione/contropressione/ Temperature/Tempo di sosta del materiale
•Tipo di carica (fibre di vetro/carbonio,
cariche minerali)
•Percentuale di carica
•Additivi (materiale ignifugo/colorante)
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plastificazione
Categorie d’usura
Elemento strutturale
Protezione antiusura
Vite
ARBID
Cilindro
Bimetallo
Fermaflusso
Acciaio stampo
ad alta lega
Vite
Acciaio PM ad alta lega
Cilindro
Bimetallo
Fermaflusso
Acciaio PM ad alta lega
Resistente all’usura
Ultraresistente
all’usura 1)
Settore d’applicazione
Plastiche vuote oppure plastiche con basso
contenuto di carica
(< = 25 % )
e una bassa tendenza
alla corrosione
Plastiche con elevato
contenuto di carica
( > = 25 % )
e un’elevata
tendenza alla corrosione
Gamma di tempe­
rature fino a
380°C
450°C
1) A partire dal gruppo di iniezione 800 di serie
Per ciascun materiale, la categoria di
resistenza all’usura adeguata
Decisivo per la resistenza all’usura delle diverse viti e cilindri non è solo la durezza
della superficie assoluta. Ma soprattutto la
profondità di tempra, cioè il processo di indurimento in funzione del diametro, un fattore anch‘esso decisivo per una durata utile.
L’ambito di impiego di tali categorie d’usura
dipende soprattutto dal materiale da lavorare. Di regola le presse a iniezione sono utilizzate, nella produzione giornaliera, per la
fabbricazione di una vasta gamma di prodotti realizzati con materiali diversi. Di conseguenza le categorie di resistenza all’usura
selezionate per il gruppo di iniezione devono essere di una versione universale per
poter ottenere la massima protezione.
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Durata lunga nel tempo: Cilindro bimetallo (BMA).
Moduli cilindro resistenti all’usura
(ARBID - BMA)
Tali viti, con la denominazione ARBID, dispongono, grazie al processo di tempra
adottato da ARBURG, di un’elevata durezza
dello strato superficiale e al tempo stesso di
caratteristiche meccaniche ottime degli elementi strutturali. Nei cilindri bimetallo
(BMA) ultraresistenti all’usura vengono abbinati due diversi materiali. Il tubo del cilindro, realizzato con acciaio standard, viene
imbussolato con una lega ad alta durezza.
Questa, con uno spessore da 1,5 a 2 mm,
possiede una durezza maggiore e offre una
resistenza ottimale all‘usura.
Moduli cilindro ultraresistenti all’usura
(PKV - BMA)
Per le viti PKV ultraresistenti all’usura viene
impiegato un acciaio con la metallurgia
delle polveri e ad alto contenuto di cromo
(acciaio PM). Rispetto ai materiali convenzionali ottenuti dalla colata di metallo fuso,
gli acciai PM hanno una struttura decisamente più uniforme, senza pori e con granulometria sottile. Le viti PKV si distinguono
per un‘elevata resistenza alla corrosione e
all‘abrasione e possiedono, grazie al processo di tempra adottato, una resistenza
all‘usura notevolmente superiore rispetto
alle viti ARBID resistenti all’usura. A tale proposito vengono usati anche in questo caso cilindri bimetallo (BMA) ultraresistenti all’usura.
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Componenti di plastificazione speciali per termopl
Lavorazione senza problemi: Speciali geometrie e configurazioni delle viti per termoplastici.
Anche la giusta scelta della geometria
della vite può ridurre l’usura dei compo­
nenti di plastificazione ovvero minimiz­
zarla. Per i termoplastici speciali si con­
siglia di usare pertanto viti con rap­
porto di compressione adatto e cilindro
speciale. I problemi causati da materiali
plastici che aderiscono fortemente alle
pareti e che formano uno strato di rive­
stimento possono essere risolti con uno
speciale trattamento dei componenti. In
questo modo la produzione è sempre li­
neare e senza intoppi.
Impiego nel settore d’imballaggio: Vite barriera.
Componenti rivestiti di PVD
Materiali plastici che aderiscono fortemente
alle pareti, come ad esempio policarbonato
(PC), tendono a formare uno strato di rivestimento sulla superficie dei componenti di
plastificazione. Ne conseguono difetti della
superficie sulla maggior parte degli elementi
strutturali trasparenti. I rivestimenti di PVD
in nitruro di cromo(CrN) su viti e fermaflussi
evitano la formazione di strati. Grazie a tale
trattamento delle superfici, adottato di solito per gli utensili da taglio, si aumenta la
resistenza all’usura.
Viti con elevata compressione
Per migliorare il processo di fusione dei termoplastici parzialmente cristallini, come ad
esempio POM, può essere significativo l’impiego di una vite con un rapporto di compressione maggiore (vite HC). Nella lavorazione di materiali che fluidificano con difficoltà o quando si aggiunge materiale macinato, si ottengono, grazie alla zona d’ingresso con filettatura profonda, anche vantaggi di stabilità del processo. Le viti HC
sono di qualità ultraresistente all’usura
(PKV).
Sezione trasversale libera
LM = zona terminale della vite
Sezione trasversale libera
Zona terminale della vite
LK = zona di compressione
zona d’ingresso
LE = zona d’ingresso
LM
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LK
LE
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astici
Applicazione
Geometria vite
Termoplastici (in generale)
Vite standard a tre zone
Materiali sensibili allo snervamento, ad esempio PVC
Vite PVC (compressione bassa)
Termoplastici parzialmente cristallini, ad esempio POM
Vite HC (compressione alta)
Colorazione automatica
Pezzi con cicli veloci
Vite a tre zone con elemento di miscelazione
Viti allungate con elemento di miscelazione oppure
viti barriera
Elemento di miscelazione a losanghe: Impiegato per
portate di materiali e qualità della massa fusa elevate.
Viti a bassa compressione
Per la lavorazione di materiali sensibili allo
snervamento si consiglia l’impiego di viti a
bassa compressione. Queste, oltre ad un ridotto rapporto di compressione hanno anche una zona di compressione più lunga
grazie alla quale viene garantita una fusione
protetta. Queste viti vengono usate soprattutto nella lavorazione di PVC. In caso di
surriscaldamento il PVC produce HCL (acido
cloridrico) molto aggressivo che può causare
la corrosione degli elementi di plastificazione. Per questo motivo le viti a bassa
compressione sono offerte solo in versione
PKV ultraresistente all’usura che offre un’ottima resistenza alla corrosione. Un ulteriore
tipico ambito d’impiego è lo stampaggio a
iniezione di polveri (PIM) con cui si possono
lavorare cariche di metallo o ceramica.
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Moduli cilindro allungati e viti barriera
Nei casi in cui le esigenze di qualità della
massa fusa e della portata materiale siano
elevate, si sono rilevati adatti i gruppi di plastificazione allungati con rapporto L/D da
22:1 fino a 25:1, che normalmente sono
abbinati a elementi di miscelazione a losanghe. In alternativa alle viti allungate a tre
zone sono disponibili viti barriera usate soprattutto nella lavorazione di PE e PP, nel
settore d’imballaggio.
Elementi di miscelazione a losanghe
Spesso le materie plastiche sono colorate
prima di essere lavorate sulla pressa ad iniezione. Si utilizzano soprattutto “Masterbatch” e colori liquidi. Con gli elementi di
miscelazione a losanghe si ottiene una miscelazione omogenea della massa fusa riducendo la formazione di striature. Contemporaneamente è possibile abbassare, grazie
all’ottimale omogeneizzazione, la percentuale di materiali additivi e quindi anche i
costi del materiale. Gli elementi di miscela-
zione a losanghe sono disponibili per viti a
partire da un diametro di 30 mm ed un
­rapporto L/D superiore a 20.
Programma per termoplastici
•Viti e fermaflussi
con rivestimento PVD
•Viti ad alta compressione
•Viti a bassa compressione
•Gruppi di plastificazione allungati
•Viti barriera
•Elementi di miscelazione a losanghe per
la colata non omogenea
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Componenti di plastificazione speciali per masse da
Altamente specializzata: Vite per termoindurenti scorrevoli e poliestere umido.
Una caratteristica distintiva essenziale
per la lavorazione di masse da stampag­
gio reticolabili rispetto ai termoplastici
è la termoregolazione del cilindro. Men­
tre i moduli cilindro per i materiali ter­
moplastici vengono riscaldati elettrica­
mente, per le masse da stampaggio reti­
colabili vengono usati moduli cilindro
termoregolati ad acqua od olio. Ulteri­
ori differenze consistono nelle geome­
trie impiegate per le viti e fermaflussi.
Per la lavorazione di masse da stampag­
gio reticolabili sono previsti pertanto
speciali gruppi di plastificazione.
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Lavorazione di termoindurenti
I termoindurenti sono quasi esclusivamente
lavorati con materiali di carica e di rinforzo.
Per i gruppi di plastificazione il pericolo di
usura abrasiva è molto elevato. Le viti dei
moduli cilindro per termoindurenti sono
prive di compressione e sono dotate, grazie
allo spostamento in avanti della zona d’ingresso materiale, di un rapporto L/D relativamente piccolo. I materiali scorrevoli vengono lavorati senza fermaflusso, per le
masse BMC viene usato un fermaflusso
dalla forma particolare. I termoindurenti
sono quasi esclusivamente lavorati con
­ ateriali di carica e di rinforzo. ARBURG ha
m
previsto in questo caso moduli cilindro ultraresistenti all’usura.
Lavorazione di elastomeri
Le viti per la lavorazione di elastomeri sono
semplici viti di alimentazione senza compressione e sono dotate di un fermaflusso
calibrato. La zona d’ingresso è stata appositamente costruita per la lavorazione di materiale in nastro e dispone di una apposita
tasca d’ingresso.
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stampaggio reticolabili
Dosaggio estremamente preciso: Fermaflusso ad
Offre affidabilità per: Ugelli con chiusura ad ago per la lavorazione di LSR.
anello per la lavorazione di LSR.
Lavorazione di siliconi liquidi (LSR)
Per la lavorazione dell‘LSR vengono usate
anche delle viti di alimentazione senza compressione. Poiché i due componenti della
vite sono alimentati in forma liquida, la sezione trasversale libera della vite è molto
piatta. A causa della bassa viscosità dell’LSR
le viti sono abbinate a speciali fermaflussi
ad anello che garantiscono un dosaggio
molto preciso ed una chiusura sicura.
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Ugelli con chiusura ad ago
La bassa viscosità del materiale richiede, per
tutti i cilindri LSR, l’impiego di ugelli con
chiusura ad ago. In questo modo quando si
rimuove l’ugello, si evita la fuoriuscita del
silicone liquido. In base all’esecuzione dello
stampo sono disponibili numerose varianti
di ugelli con chiusura.
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Configurazione ottimale dei sistemi di plastificazione
1000
[kg/h PS]
100
ssima
ata ma
Port
10
a
Gamm
ale (20
ottim
mento
iona
di funz
eriale
di mat
)
- 80%
1
0
30
70
100
170
290
400
800
Dimensione gruppo d’iniezione
1300
2100
3200
Banca dati del Know-how ARBURG: Per ciascuna
Sempre ideale: Gamma di funzionamento ottimale del gruppo d’iniezione riferito alla portata di
applicazione, il sistema di plastificazione adatto.
materiale.
Una caratteristica di tutte le serie presse
ALLROUNDER è la struttura modulare.
Lo stesso vale per tutti i gruppi di inie­
zione. Senza grandi lavori di riallesti­
mento si possono utilizzare, su una
pressa, diversi moduli cilindro. L’offerta
dei diametri vite è molto ampia. La con­
figurazione dei sistemi di plastifica­zione
può essere quindi personalizzata ed
adattata in modo preciso alle varie
esigenze aziendali.
La configurazione ottimale dei sistemi
di plastificazione può essere determi­
nante per ridurre al minimo l’usura.
I tecnici, che si occupano delle varie
applicazioni, sono a disposizione del
cliente per qualsiasi domanda in merito
alla configurazione dei sistemi di plasti­
ficazione. Questa scelta mirata del
gruppo d’iniezione ottimale, unita ad
una protezione antiusura dettata dalle
esigenze d’impiego, garantisce il mas­
simo in fatto di produttività e qualità
nello stampaggio ad iniezione.
Fondamentale per la configurazione:
Grammatura e volumi di dosaggio
In fase di configurazione di un sistema di
plastificazione si parte dalla grammatura e
dal volume di dosaggio dell’applicazione.
È necessario fare attenzione che la corsa di
dosaggio della vite sia tra 1D e 3D per evitare oscillazioni del processo. Quindi, per
quanto concerne il volume di dosaggio, è
necessario selezionare tra il 20 e l’80% del
volume iniezione massimo possibile. Con un
carico massimo invece si verificano ripetute
infiltrazioni d’aria ed a causa del tempo di
sosta troppo basso alcune particelle, non
completamente fuse, causano disomogeneità del materiale.
4600
Parametri della prestazione di plastifi­
cazione
Dalla grammatura e dal tempo ciclo si calcola la prestazione di plastificazione del
gruppo d’iniezione. Anche in questo caso la
gamma di lavoro ottimale della vite è tra il
20 e l’80% della capacità di plastificazione
massima possibile. Il motivo di tale limitazione è associato ai parametri dipendenti
dal materiale. La capacità di plastificazione
massima possibile di un gruppo iniezione
viene determinata dal volume del materiale
che risiede nell’elica della vite di plastificazione e dal tempo di sosta minimo, che
deve essere di ca. 30 secondi per masse di
materiale plastico e di ca. 60 secondi per
materiale plastico tecnico. Se con un
Calcolo della necessaria capacità di plastificazione [kg/h]
Capacità di plastificazione [kg/h] = Grammatura [g] x 3,6
Tempo ciclo [s]
0,2 x massima capacità di plastificazione < capacità di plastificazione necessa­
ria < 0,8 x capacità di plastificazione massima
10
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Sostituibili singolarmente: I gruppi di iniezione di tutte le serie ALLROUNDER sono modulari.
Dispersione termica ridotta al minimo: isolamento
dei moduli cilindro nell’area di ingresso.
gruppo di iniezione si lavora al limite inferiore della sua capacità di plastificazione, ci
si deve aspettare un degrado termico del
materiale dovuto al lungo tempo di sosta.
Con flussi d’iniezione e pressioni elevati, necessari ad esempio per articoli con pareti
sottili, spesso può non essere sufficiente
scegliere solo in base alla grammatura ed
alla capacità di plastificazione perché all’interno di un gruppo iniezione la pressione
d’iniezione massima ottenibile, con diametri
vite che diventano sempre maggiori, diminuisce. In questi casi è consigliabile passare
ad un gruppo della grandezza successiva.
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Parametri del flusso di plastificazione
Infine, è necessario controllare se il flusso di
plastificazione, in funzione del numero di
giri della vite è sufficiente a dosare completamente, entro il tempo di raffreddamento
residuo, la grammatura necessaria. Anche
in questo caso può essere necessario scegliere un gruppo iniezione più grande.
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Filiale
Partner commerciale
Rete internazionale di assistenza e vendita: ARBURG è presente in 20 paesi con oltre 30 sedi e può
contare su partner commerciali in più di 50 paesi.
ARBURG GmbH + Co KG
Postfach 11 09 · 72286 Lossburg · Tel.: +49(0)7446 33-0 · Fax: +49(0)7446 33-3365 · www.arburg.com · e-mail: [email protected]
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