Stampaggio nylon (PA6, PA66): il materiale che assorbe acqua

Chi non lo sa in anticipo se ne accorge in campionatura, quando le quote non tornano.

Come si comporta il nylon quando lo stampi?

L'essiccazione non è una raccomandazione: è una condizione. Il nylon stampato umido produce bolle, striature argentate e un pezzo che perde metà della resistenza meccanica dichiarata — senza che si veda da fuori.

Perché il pezzo cambia quota dopo lo stampaggio?

Perché continua ad assorbire umidità dall'ambiente, e assorbendola si dilata.

Un pezzo in PA6 non caricato può crescere di qualche decimo per cento fra l'uscita dalla pressa e il condizionamento a umidità ambientale. Su una quota da 50 mm sono decimi di millimetro reali, e su un accoppiamento meccanico non sono trascurabili.

Ha due conseguenze pratiche. La prima: il collaudo dimensionale va fatto su pezzi condizionati, non su pezzi appena stampati, altrimenti si misura uno stato che il pezzo non avrà mai in servizio. La seconda: se le quote sono critiche, il PA66 assorbe meno del PA6, e i gradi caricati a vetro molto meno di entrambi.

Quando conviene sceglierlo?

• Ingranaggi e organi di trasmissione sotto carico: regge dove il POM cede.
• Componenti sotto cofano: sopporta temperature che ABS e PP non reggono.
• Pezzi che sostituiscono il metallo: caricato al 30-50% di vetro arriva a rigidità che rendono possibile togliere una staffa d'acciaio.
• Applicazioni con usura: la resistenza all'abrasione è ottima.

Cosa chiede allo stampo?

Il nylon non caricato è un materiale gentile. Quello caricato a vetro non lo è affatto: le fibre sono abrasive e consumano lo stampo dove il materiale entra e dove cambia direzione.

Su un grado al 30% di vetro, il punto di iniezione si consuma in una frazione dei cicli che farebbe con un materiale non caricato. La soluzione non è un acciaio più duro: è progettare quella zona con inserti sostituibili, così la manutenzione è un ricambio da mezz'ora invece di una ripresa in cavità.

È la revisione che proponiamo più spesso sugli stampi per caricati che ci arrivano da altri, ed è raccontata in quanto dura uno stampo.

PA6 o PA66?

Il PA66 ha punto di fusione più alto, è più rigido e assorbe meno acqua: si sceglie sotto cofano e dove le quote contano. Il PA6 è più tenace, più facile da stampare e costa meno: va bene dove serve resistenza all'urto più che stabilità dimensionale.

La differenza di ritiro fra i due è abbastanza grande da rendere sbagliato progettare per uno e stampare con l'altro.

Il dato nostro

Quando riceviamo un pezzo in nylon che «non tiene le quote», nella maggior parte dei casi il problema non è nello stampo: è che il pezzo è stato misurato appena uscito dalla pressa e confrontato con un disegno che presuppone il condizionamento.

È una verifica che costa dieci minuti e che evita settimane di correzioni su un'attrezzatura che era giusta. Ne parliamo anche in quali tolleranze si tengono davvero.

Cosa serve per il preventivo?

La sigla completa del materiale con la percentuale e il tipo di carica, la temperatura di esercizio, le quote critiche con la loro tolleranza, e se il collaudo avverrà su pezzi condizionati. L'ultima domanda sembra un dettaglio ed è quella che evita il malinteso più costoso di questo materiale.

Come si progetta per il nylon caricato a vetro?

Con due accortezze che il materiale non caricato non richiede.

La prima riguarda le linee di giunzione: dove due fronti si incontrano, le fibre di vetro si orientano parallele alla linea invece di attraversarla, e quella zona può avere metà della resistenza del resto del pezzo. Su un componente strutturale la linea di giunzione va spostata fuori dalle zone caricate, e questo si decide scegliendo dove entra il materiale.

La seconda riguarda il ritiro anisotropo: il pezzo ritira meno nella direzione in cui le fibre si sono orientate e di più perpendicolarmente. Su una piastra questo significa deformazione, e si contrasta con lo stesso lavoro sul raffreddamento e sul punto di iniezione che serve al polipropilene.

Il nylon si può usare a contatto con l'acqua?

Sì, ma va progettato sapendo che si dilaterà. In immersione permanente l'assorbimento arriva ai valori di saturazione e il pezzo cresce in modo stabile: se le quote sono critiche si sceglie un grado caricato, che assorbe molto meno, oppure si passa al POM, che è dimensionalmente più stabile in acqua.

È esattamente il tipo di domanda che conviene fare prima di costruire lo stampo, perché la risposta cambia il materiale e il materiale cambia le quote della cavità.

Approfondimenti collegati

• Quanto dura uno stampo — il vetro è abrasivo e consuma il punto di iniezione.
• Come si sceglie l'acciaio — cosa cambia con un caricato al 30%.
• Stampaggio dell'acetalica — l'alternativa quando serve stabilità dimensionale in acqua.
• Le tolleranze che si tengono davvero — perché il collaudo va fatto su pezzi condizionati.