Skip to main content

Injection Moulding Production Technology for Multi-functional Nano-structured Plastic Components enabled
by NanoImprint Lithography

Article Category

Article available in the folowing languages:

Strumenti di stampaggio nanostrutturati per la plastica

La plastica è la colonna portante dei componenti in numerosi settori, tra cui quello automobilistico, dell’illuminazione e della fabbricazione di giocattoli. Nuovi stampi e strumenti di stampaggio che imprimono motivi nanostrutturati direttamente durante la lavorazione della plastica consentiranno grandi miglioramenti della produzione.

Tecnologie industriali

I componenti in plastica sono spesso prodotti con lo stampaggio a iniezione, un metodo ben affermato a basso costo ed elevata produttività. Per i motivi superficiali su nano e microscala, spesso si usano numerose tecniche chimiche. Grazie al supporto dell’UE al progetto PLAST4FUTURE (Injection moulding production technology for multi-functional nano-structured plastic components enabled by nanoimprint lithography), gli scienziati hanno sviluppato un metodo basato sulla litografia a nanostampa per strutturare le superfici a forma libera degli strumenti di stampaggio a iniezione e degli inserti degli strumenti fatti di acciaio. La litografia a nanostampa è una procedura che serve a formare motivi tramite la deformazione meccanica. Utilizzando stampi e strumenti per lo stampaggio con superfici strutturate, il processo di produzione viene enormemente semplificato. Inoltre, riducendo al minimo la contaminazione delle materie prime con additivi come i pigmenti, si migliora la riciclabilità e si riduce notevolmente il consumo di energia associato alla produzione delle materie prime. Per presentare la tecnologia i partner industriali di PLAST4FUTURE, leader nei loro rispettivi campi, hanno sviluppato tre dimostratori altamente progrediti in applicazioni per la colorazione nel settore automobilistico, dell’illuminazione e dei giocattoli funzionali. Ispirata dalle ali delle farfalle, la tecnologia di PLAST4FUTURE funziona aumentando la risoluzione laterale su superfici a forma libera fino a misure su scala micrometrica e nanometrica. Questa tecnologia rende possibile la funzionalità di superfici plastiche mediante topografia invece che mediante chimica. Questo semplifica notevolmente l’introduzione di nuovi prodotti sul mercato, che sono anche più sicuri da produrre e utilizzare. La tecnologia brevettata consente inoltre la fabbricazione di prodotti plastici con superfici funzionalizzate direttamente nel procedimento di stampaggio a iniezione, eliminando in tal modo il trattamento della superficie post-produzione. Per uno dei suoi dimostratori, l’idea alla base del progetto PLAST4FUTURE era quella di utilizzare un colore strutturale che rende possibile la produzione di plastica usando meno materiali e facilita inoltre il riciclaggio in base a una filosofia di produzione dalla culla alla culla. Il team del progetto ha prodotto uno stampo di silicio con una grande schiera di nanofori e ha quindi sagomato la plastica e depositato un film sottile di alluminio sulla parte superiore. Il risultato è stata una plastica colorata senza pigmenti, e il colore potrebbe essere modificato all’interno dell’intero spettro visibile cambiando il diametro del nanoforo. Oltre alla colorazione, il team del progetto ha anche studiato come fornire delle proprietà anti appannamento e di idrofobicità alle plastiche. PLAST4FUTURE ha fornito una catena di produzione per fabbricare prodotti in plastica di alto valore con superfici funzionali, tramite lo stampaggio a iniezione a basso costo. La tecnologia dovrebbe semplificare in modo significativo la produzione dei componenti in plastica nanostrutturati per diversi settori e garantire all’UE un’ampia fetta di un mercato globale in crescita.

Parole chiave

Nanostrutturati, componenti plastici, stampaggio a iniezione, PLAST4FUTURE, litografia a nanostampa

Scopri altri articoli nello stesso settore di applicazione