Stampaggio a iniezione: tipologie, applicazioni, mercato

La tecnologia dello stampaggio a iniezione si presta alla trasformazione della maggior parte dei polimeri termoplastici – in particolare quelli a più elevata rigidità quali il polistirene compatto (GPPS), il polistirene antiurto (HIPS), l’acrilo-nitrile-butadiene-stirene (ABS) o il polipropilene (PP) – dei termoindurenti e dei tecnopolimeri. Qualche limitazione si pone per il PVC rigido, la cui stabilità termica diviene critica al punto di fusione.

Per quanto riguarda il polietilene (PE), per lo stampaggio a iniezione è bene ricorrere all’impiego di masse da stampaggio dotate di buona scorrevolezza; la temperatura dello stampo e il processo di raffreddamento esercitano un’influenza notevole sul rapporto tra forma cristallina (da cui dipende la densità) e forma amorfa nella struttura del prodotto finale in polietilene; temperature dello stampo nei range più elevati favoriscono una maggior percentuale della forma cristallina e una miglior lucentezza della superficie del manufatto stampato. Particolarmente idoneo ad essere trasformato mediante la tecnologia dello stampaggio a iniezione è l’HDPE in quanto di elevata densità.

Pressa per stampaggio a iniezione: come funziona

Sostanzialmente una macchina per stampaggio a iniezione è costituita da un iniettore e da una parte in cui viene montato lo stampo (la chiusura). L’iniettore consta di un cilindro con camera interna riscaldata in cui è presente una vite senza fine (coclea); la camera interna del cilindro è riscaldata per consentire al polimero introdotto (sotto forma di granuli o di polvere) di raggiungere la temperatura di fusione. La coclea, col suo movimento rotatorio, fa avanzare la massa fusa; la rotazione ha anche la funzione di favorire una fusione quanto più omogenea possibile di tutta la massa polimerica, che, spinta in avanti dal movimento della coclea, va progressivamente a riempire lo stampo. Qui il materiale plastico assume la forma del pezzo da realizzare.

Presse per stampaggio a iniezione: tipologie di macchine

Le tipologie di presse per stampaggio a iniezione che oggi hanno preso il sopravvento sono quelle ad azionamento elettrico – elettronico che utilizzano servomotori e controlli numerici (sono infatti anche dette macchine a controllo numerico per la trasformazione di materie plastiche), che consentono tempi di produzione più rapidi oltre che elevati risparmi energetici.

Data la crescente varietà di forme richieste dai diversificati settori di utilizzo dei manufatti in plastica ottenuti mediante stampaggio a iniezione, un ruolo sempre più importante è affidato agli stampi, mediante i quali si realizzano le diverse forme e dimensioni del manufatto stesso. Il materiale polimerico viene iniettato all’interno dello stampo caldo allo stato fluido o pastoso; il pezzo stampato viene successivamente raffreddato; in tal modo solidifica e viene quindi estratto dallo stampo.

Stampaggio a iniezione: a cosa serve

Mediante la tecnologia dello stampaggio a iniezione si ottengono sia manufatti destinati ai settori di impiego “di largo consumo” (quindi generalmente a profilo tecnologico più basso), sia manufatti per settori industriali high tech (che richiedono cioè una maggior precisione dimensionale e che debbono avere prestazioni più sofisticate). La prima categoria di manufatti (articoli di consumo) rappresentano la quota più consistente dei manufatti ottenuti per stampaggio a iniezione, all’incirca il 65 – 70% a livello mondiale; la seconda categoria (articoli tecnici per settori industriali a maggior contenuto tecnologico) il restante 30 – 35%.

Rientrano nella prima categoria prodotti quali:

• scatole, cassette, tappi, chiusure, secchi e secchielli, contenitori per l’imballaggio in genere;
• articoli per industria tessile e dell’abbigliamento: appendiabiti, rocche, coni, fibbie, bottoni, ecc;
• giocattoli, articoli casalinghi e piccoli elettrodomestici;
• sedie, mobiletti, soprammobili, articoli vari per arredamento;
• altri vari: per esempio articoli di cancelleria, articoli per lo sport e il tempo libero eccetera.

Rientrano nella seconda categoria prodotti quali:

• manufatti tecnici per l’industria dell’automobile e dei trasporti: per esempio parti di carrozzeria, plance, manufatti tecnici sotto-cofano, batterie, particolari specifici del sistema di condizionamento dell’abitacolo e del raffreddamento motore eccetera;
• raccordi e pezzi speciali per edilizia, tubazioni e condotte;
• articoli medicali;
• articoli di precisione per il disegno;
• componentistica varia per il settore degli elettrodomestici, macchine e apparecchiature per ufficio, articoli per telecomunicazioni (compresa telefonia mobile e telecomunicazioni avanzate), apparecchi cine – fotografici, manufatti per industria elettronica ed elettrotecnica (per esempio strutture portanti di apparecchi, componenti elettronici, ecc);
• altri vari: per esempio componenti per pompe, componenti per valvole aerosol eccetera.

Il mercato dello stampaggio a iniezione

Il mercato dello stampaggio a iniezione di materie plastiche aveva un valore di 343,23 miliardi di dollari nel 2020. Si prevede che il mercato globale delle materie plastiche stampate a iniezione crescerà da 357,34 miliardi di dollari nel 2021 a 476,46 miliardi di dollari nel 2028 con un CAGR del 4,2% nel periodo di previsione.