Stampaggio plastica riciclata: parametri di processo r-PP e r-ABS
r-PP, r-ABS e PCR: essiccazione, temperatura del fuso, ritiro e i difetti che compaiono quando un parametro è fuori. E quanto riciclato regge davvero un pezzo tecnico.
Il polipropilene riciclato si stampa con fuso fra 210 e 240 °C e ritira dall'1,3 all'1,9%; l'ABS riciclato con fuso fra 225 e 250 °C e ritiro dallo 0,4 allo 0,7%. Il numero che non sta sulle schede è il terzo: fra un lotto e l'altro il ritiro può scostarsi fino a 0,15 punti, ed è quello — non il valore medio — a decidere se un pezzo con accoppiamenti si può fare in riciclato.
Lo stampate?
Sì. r-PP, r-ABS e PCR su nove presse da 60 a 180 tonnellate, dieci ore al giorno. Pezzi da 0,2 a 100 grammi, cicli fra 10 e 40 secondi, stampi multicavità costruiti in casa.
Quali sono i parametri di processo del riciclato?
| Parametro | Valore di lavoro | Se sbagli |
|---|---|---|
| Essiccazione | r-PP 80 °C, 2-3 h; r-ABS 80-85 °C, 3-4 h, rugiada -25 °C | Argentature a ventaglio dall'iniezione; l'r-ABS umido si spezza invece di piegarsi |
| Fuso e residenza | r-PP 210-240 °C, entro 8-10 min; r-ABS 225-250 °C, entro 5-6 min | Sopra: striature brune e punti neri dopo una fermata. Sotto: giunzione fredda aperta |
| Temperatura stampo | r-PP 20-45 °C; r-ABS 50-70 °C | Freddo su r-ABS: alone opaco all'iniezione. Caldo su r-PP: pezzo deformato all'estrazione |
| Ritiro | r-PP 1,3-1,9%; r-ABS 0,4-0,7%; fra lotti fino a 0,15 punti | Quote buone sul primo lotto e fuori sul secondo, a parametri fermi |
| Iniezione e contropressione | 600-1.400 bar; contropressione 5-12 bar (vergine 3-8) | Contropressione bassa: colore a chiazze. Lotto più fluido: bave sul piano di chiusura |
| MFI in accettazione | per lotto, scarto 15% | Cavità che non si riempiono uguali: scarti presi per difetto di stampo |
Riciclato, rigenerato e PCR sono la stessa cosa?
No. Il rigenerato è scarto industriale rimacinato e riestruso: composizione nota, MFI stabile. Il PCR viene dalla raccolta dopo l'uso: più contaminato, fondo grigio, lotti variabili.
Quanto riciclato regge un pezzo tecnico?
Fino al 30% in blend le proprietà meccaniche restano nell'intorno del vergine — che per l'r-PP e per l'r-ABS vuol dire due finestre di processo diverse, non una. Sopra quella quota le due proprietà che cedono per prime sono la resilienza e l'allungamento a rottura, mentre rigidità e carico a snervamento reggono molto più a lungo: un pezzo in blend al 50% può risultare in specifica a trazione e rompersi in due alla prima caduta.
Per questo la verifica si fa sul pezzo stampato e non sulla scheda del granulo. La scheda descrive un lotto, e la dispersione fra lotti è esattamente il problema che si sta cercando di misurare. Sui pezzi con requisito strutturale si campiona alla quota prevista e si prova il modo di rottura reale — caduta, urto, serraggio — perché è lì che la differenza si vede, non sul valore medio.
Lo stampate per uno come me?
| Ci rientriamo | Meglio altrove |
|---|---|
| Da 20.000 pezzi all'anno | Sotto i 5.000 pezzi |
| Pezzi da 0,2 a 100 grammi | Oltre i 150 grammi |
| Chiusure fino a 180 t | Presse oltre le 180 t |
Quando il riciclato è la scelta sbagliata?
Contatto con alimenti o farmaci: la tracciabilità del PCR non regge. Carichi ciclici con sicurezza stretta: la dispersione fra lotti mangia il margine. Colori chiari e trasparenze. Quote sotto ±0,1 mm: basta lo scarto di ritiro fra lotti.
Cosa serve per il preventivo?
- Modello 3D in STEP e 2D con le tolleranze.
- Materiale e percentuale di riciclato.
- Volume annuo e lotto di consegna.
Prima analisi tecnica entro 24 ore lavorative.
Domande frequenti
- Si può stampare plastica riciclata senza essiccarla?
No, nemmeno il polipropilene. Il PP vergine non è igroscopico e molti lo caricano tal quale, ma il granulo riciclato porta con se' umidità superficiale dal lavaggio e residui volatili: vanno via con 2-3 ore a 80 gradi. L'r-ABS è igroscopico davvero e chiede 3-4 ore a 80-85 gradi con punto di rugiada sotto i -25 gradi. Chi salta il passaggio se ne accorge subito: argentature a ventaglio che partono dal punto di iniezione e, sull'ABS, pezzi che si spezzano di netto invece di piegarsi.
- Il tempo ciclo con il riciclato è più lungo?
Di poco, e non per il materiale in se'. La differenza sta nello stampo tenuto qualche grado più caldo, che serve a chiudere la superficie e a limitare le venature di colore: uno o due secondi su un ciclo da quindici, e su pezzi a parete sottile si annulla. Quello che cambia davvero è la messa a punto iniziale, che va rifatta a ogni cambio di fornitore del granulo.
- Il riciclato consuma di più lo stampo?
Si', ma il punto non è l'abrasione: è lo sporco. Il PCR contiene residui di carta, etichette e polveri che si depositano sugli sfiati e li chiudono, e uno sfiato chiuso porta bruciature nel punto più lontano dal canale. La contromisura è di manutenzione, non di progetto: pulizia degli sfiati più frequente e filtro in punta di vite. Costruiamo e manteniamo gli stampi nello stesso stabilimento, quindi lo stampo non esce per un intervento del genere.
- Si può ottenere un colore preciso con il PCR?
Solo entro certi limiti. Il granulo post-consumo ha un fondo grigio-beige che varia di lotto, quindi i colori chiari, i pastello e le trasparenze non si tengono in modo ripetibile. I colori coprenti scuri si ottengono con masterbatch al 3-4 per cento e una contropressione fra 5 e 12 bar, che serve a omogeneizzare il fuso: sotto quella soglia il pezzo esce venato o a chiazze. Se il colore è un requisito di capitolato, si campiona prima di bloccare lo stampo.
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