Modellare resine plastiche liquide in oggetti e parti solidi e utilizzabili è una scienza moderna che viene comunemente eseguita utilizzando una macchina per lo stampaggio a iniezione. Le macchine sono disponibili in varie dimensioni, con la dimensione della macchina determinata dalle dimensioni desiderate del prodotto finito. Inventato nel 1872, il processo di stampaggio a iniezione ha rivoluzionato l’industria delle materie plastiche. Attualmente è un business multimiliardario che produce circa il 32% in peso di tutta la plastica mondiale. La sua popolarità è attribuita al processo di stampaggio a iniezione e alle macchine che realizzano milioni di prodotti di consumo e alla produzione di parti e componenti convenienti, ma resistenti e di lunga durata.
La costruzione e il funzionamento della macchina per lo stampaggio a iniezione sono abbastanza semplici. La macchina è composta da sei parti fondamentali. I componenti principali della macchina includono una tramoggia dove vengono inserite le materie prime, un barile per trasportare i materiali all’unità di riscaldamento, un riscaldatore per scomporre i materiali in liquido, un ugello per pompare il liquido nello stampo, un’unità di bloccaggio per solidificare la forma, e un eiettore per espellere il prodotto finito.
Per produrre un prodotto stampato a iniezione, la resina liquida viene versata nella tramoggia della macchina per lo stampaggio a iniezione, seguita da coloranti o tinte. La gravità attira la resina nella canna e il processo di riscaldamento fonde la resina in un liquido liscio. Un meccanismo di iniezione, solitamente una vite alternativa o un iniettore a pistone, forza il liquido nello stampo. Se si desiderano piccole quantità di resina nello stampo, viene utilizzata la vite alternativa in quanto può iniettare solo il 5% dell’intera quantità nella tramoggia. L’iniettore a pistone viene utilizzato quando almeno il 20% della quantità totale nella tramoggia deve essere forzata nello stampo.
Lo stampo determina la forma per il prodotto finito e raffredda il liquido in un solido. Durante il raffreddamento, le piastre dello stampo sono tenute insieme da una forza meccanica o idraulica. Questa procedura di bloccaggio determina la forma finale del prodotto finito. Poiché resine diverse hanno valori di restringimento diversi, gli stampi sono progettati pensando a resine specifiche.
I problemi con le prestazioni delle macchine per lo stampaggio a iniezione sono normalmente semplici e facilmente risolvibili. Parti bruciate o bruciacchiate possono essere evitate abbassando la temperatura della tramoggia o riducendo i tempi di lavorazione. La deformazione viene normalmente risolta regolando la temperatura superficiale dello stampo o regolando lo spessore dello stampo. Le imperfezioni sulla superficie del prodotto possono essere corrette regolando la temperatura dello stampo, i livelli di umidità o la pressione.