Stampo per plastica PP: cosa cambia dagli altri materiali
Il polipropilene ritira fino al 2 per cento: la cavità si costruisce più grande del pezzo. Sfiati, raffreddamento e acciaio dello stampo, con i numeri.
Uno stampo per polipropilene non è uno stampo generico usato con il PP. È costruito diverso, e le differenze sono quattro. Chi le ignora si trova con un pezzo fuori quota e uno stampo da rifare.
Perché la cavità è più grande del pezzo?
Perché il PP ritira fra l'1,2 e il 2 per cento — su 200 mm sono tre millimetri — e la cavità va costruita con quella quota già dentro. È il primo numero da concordare, prima ancora del disegno esecutivo.
E va concordato direzionale: il PP ritira di più lungo il flusso che di traverso. Su un pezzo piatto e largo la differenza fra le due direzioni decide se si imbarca.
| Materiale | Ritiro | Sovradimensione cavità su 200 mm |
|---|---|---|
| PP omopolimero | 1,4-2,0% | 2,8-4,0 mm |
| PP copolimero | 1,2-1,8% | 2,4-3,6 mm |
| PP + 30% vetro | 0,3-0,8% | 0,6-1,6 mm |
| ABS, per confronto | 0,4-0,7% | 0,8-1,4 mm |
Il PP caricato vetro è quasi un altro materiale: ritira come l'ABS ma in modo fortemente anisotropo, quindi la compensazione va calcolata per direzione, non applicata come percentuale unica.
Perché il raffreddamento decide il ciclo più che su altri materiali?
Il polipropilene ha un calore specifico alto — circa 1,9 kJ/kg·K contro 1,4 dell'ABS — e va portato via più calore per solidificare lo stesso volume. Su uno stampo con un circuito di raffreddamento povero il ciclo si allunga del trenta o quaranta per cento, e non c'è parametro di pressa che lo recuperi.
Su un pezzo in PP il canale di raffreddamento non è una voce di costo da tagliare: è la voce che paga il ciclo per tutta la vita dello stampo.
Gli sfiati: il PP è fluido, e le bave arrivano subito
Con viscosità basse e pressioni fra 500 e 1.200 bar, il PP entra dove l'ABS non entrerebbe. I giochi di accoppiamento vanno tenuti fra 0,01 e 0,02 mm, e gli sfiati dimensionati per far uscire l'aria senza far uscire il materiale.
Uno stampo per PP con sfiati da ABS fa bave dal primo scodellamento.
Che acciaio serve
Il PP vergine non è abrasivo: un acciaio da bonifica bastano per centinaia di migliaia di stampate. Il PP caricato vetro al 30% invece è un abrasivo vero, e su quello si va di acciaio temprato o di inserti riportati nelle zone di flusso.
È una scelta che si fa in fase di preventivo e che pesa più di quasi ogni altra sul costo dello stampo: cambiarla dopo significa rifare le figure.
Cosa serve per farsi fare un preventivo?
Il 3D del pezzo, il grado esatto di PP — omopolimero, copolimero, caricato, con l'MFI — e i volumi annui. Il grado non è un dettaglio: cambia il ritiro, e il ritiro cambia la cavità.
Prima analisi tecnica entro 24 ore lavorative, anche quando la risposta è che il pezzo così com'è non si stampa bene.
Domande frequenti
- Posso usare uno stampo nato per ABS con il polipropilene?
Quasi mai, e il motivo e dimensionale: la cavità e stata costruita compensando un ritiro dello 0,5 per cento, mentre il PP ne ritira dall 1,2 al 2. Il pezzo esce sistematicamente sotto quota, e non è una correzione che si fa dalla pressa. Si può fare il contrario — PP verso ABS — solo se le tolleranze sono larghe abbastanza da assorbire un pezzo più grande del previsto.
- Quanto costa in più uno stampo per PP caricato vetro?
La differenza non è nel disegno ma nell'acciaio e nei trattamenti: la fibra di vetro al 30 per cento erode le zone di flusso, quindi servono acciai temprati o inserti riportati dove il materiale scorre. A parità di geometria il sovracosto tipico va dal quindici al trenta per cento, e si ripaga alla prima manutenzione che non si fa.
- Il ritiro lo decidete voi o lo indica il cliente?
Lo si concorda, e va concordato prima del disegno esecutivo. Noi partiamo dal valore della scheda tecnica del grado indicato, lo correggiamo con quello che abbiamo misurato su geometrie simili, e lo mettiamo per iscritto nel preventivo. Un ritiro dato a voce è la cosa che si scopre di aver capito diversamente in campionatura.
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