Rivestimenti graduati per le pareti interne dei cilindri a vite
Nei processi di estrusione della plastica e stampaggio a iniezione, le materie prime e gli additivi vengono inseriti in un cilindro riscaldato in cui una testa di vite gira al fine di mescolare e forzare i materiali in uno stampo. Il sistema con cilindro a vite è particolarmente soggetto a problemi di usura e corrosione. Ciò è dovuto all’attrito a cui sono sottoposte le materie plastiche e la vite in relazione alle pareti interne del cilindro. I rivestimenti convenzionali sono uniformi, ma le sollecitazioni meccaniche e chimiche variano lungo la lunghezza della canna. I ricercatori che lavorano al progetto DEBACOAT (Development of high-performance barrels with innovative gradient coatings), finanziato dall’UE, hanno superato lo stato dell’arte e sviluppato rivestimenti per vite e cilindro che presentano un gradiente composizionale lungo la loro lunghezza. I partner industriali hanno utilizzato una metodologia basata sulla conoscenza, anziché i metodi attuali per approssimazioni successive, al fine di scegliere i materiali in polvere e le tecniche di lavorazione più adatti. Sulla base di indagini scientifiche sistematiche, hanno ottenuto una migliore comprensione del rapporto tra materiali e processi per ottenere rivestimenti di alta qualità. I materiali in polvere sono stati caratterizzati in base a composizione chimica, microstruttura, proprietà di corrosione meccanica e chimica, nonché al comportamento durante la lavorazione. I vantaggi del rivestimento graduato per i cilindri bimetallici includono prestazioni più elevate e una maggiore efficienza dei processi, con un impatto limitato sui concetti originali del prodotto. Il team ha identificato le preoccupazioni ambientali da affrontare a riguardo del trattamento delle polveri. Questi includevano consumo di energia, produzione di rifiuti, rilascio di particelle nell’ambiente di lavoro e mancanza di strategie di riciclaggio. Alcune azioni significative sono state dedicate a trasferire le conoscenze acquisite nel campo industriale. La diminuzione stimata del 20 % nel tasso di usura e corrosione relativa ai campioni di laboratorio dovrebbe estendere la durata del 20 % e ridurre l’impatto ambientale della catena di fabbricazione in eguale misura. I partner industriali del progetto hanno utilizzato i finanziamenti dell’UE per migliorare la flessibilità, l’affidabilità e la ripetibilità nel loro processo di produzione. I rivestimenti graduati DEBACOAT per cilindri a vite promettono di migliorare la competitività delle piccole e medie imprese nel settore dei rivestimenti e della trasformazione delle materie plastiche. Tale tecnologia dovrebbe ridurre l’impatto ambientale relativo a estrusione e stampaggio a iniezione, diminuendo il consumo di energia e i rifiuti destinati alla discarica.
Parole chiave
Cilindri a vite, estrusione della vite, stampaggio a iniezione a vite, prodotti a base di plastica, rivestimenti graduati
