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Stampi avanzati per materie plastiche

Un consorzio finanziato dall'UE ha sviluppato una tecnologia innovativa per la protezione contro la corrosione e l'usura allo scopo di migliorare le prestazioni degli stampi utilizzati per la formazione di una classe importante di plastiche.
Stampi avanzati per materie plastiche
I polimeri sono ampiamente presenti in natura. Dalla cellulosa nelle pareti delle cellule vegetali, che apportano fibre alle diete degli esseri umani, alle proteine presenti nel nostro organismo, da cui dipende qualsiasi cosa, dal colore degli occhi al temperamento, queste lunghe molecole composte da unità ripetute (monomeri) si trovano ovunque.

Le "plastiche" sono polimeri sintetici, utilizzati per vari prodotti, dalle bottiglie per bevande in plastica trasparente e imballaggi per panini agli impermeabili e le tendine da doccia. Le bottiglie di plastica sono riciclabili e appartengono ad una classe di materiali chiamati termoplastici, in cui il termine "plastica" indica la loro capacità di cambiare.

I materiali termoplastici possono essere fusi, modellati mediante vari processi di stampaggio e fatti raffreddare e indurire. Dopo l'utilizzo, questi materiali possono essere fusi e riutilizzati per nuovi prodotti in plastica (diversamente da quanto accade per i termoindurenti la cui forma non può essere modificata).

Gli strumenti di stampo in alluminio per la lavorazione dei materiali termoplastici sono diventati sempre più diffusi nell'UE. È stato dimostrato che questi dispositivi sono in grado di ridurre i costi, i tempi di lavorazione e i lead time, nonché il consumo energetico rispetto agli strumenti in acciaio. Tuttavia, le applicazioni sono limitate da una minore resistenza alla corrosione e all'usura.

Gli sforzi condotti per superare tali limiti con la tecnologia di anodizzazione (che produce uno strato di ossido dello stesso materiale sulla superficie) non sono stati sufficienti, in quanto sono state prodotte crepe microscopiche negli stampi sotto sollecitazioni meccaniche a temperature relativamente basse rispetto alle condizioni di lavorazione.

Nel tentativo di commercializzare la promettente tecnologia di anodizzazione sviluppata dalle piccole e medie imprese (PMI) nel Regno Unito, i ricercatori europei hanno avviato il progetto ALAMO. Gli obiettivi dell'iniziativa consistevano nella produzione di strumenti in alluminio di lavorazione degli stampi per i materiali termoplastici con una maggiore resistenza all'usura e alla corrosione e conduttività termica rispetto ai tradizionali stampi in acciaio.

Gli obiettivi del progetto sono stati raggiunti e dimostrati in una prova finale in scala reale di un complesso pezzo di stampo di grandi dimensioni. L'anodizzazione non ha avuto effetti sulle proprietà dello stampo in entrambi i processi di stampaggio selezionati e ciò ha confermato il fatto che le prestazioni avanzate dello stampo non hanno compromesso le proprietà dei materiali.

È necessario condurre ulteriori ricerche per l'ottimizzazione dell'anodizzazione di varie geometrie di stampi, nonché delle dimensioni e dello spessore dei pezzi, con un enorme impatto sullo sviluppo della competitività delle PMI dell'UE che producono attrezzature per stampi per materiali termoplastici.

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