Lo stampaggio a iniezione di materiali termoplastici è un processo utilizzato nella produzione per creare una varietà di parti e componenti per industrie che vanno dall’aerospaziale all’automotive all’edilizia. I materiali termoplastici, come fenolici ed epossidici, vengono riscaldati in una resina fusa e quindi iniettati in uno stampo che di solito è fatto di alluminio, acciaio o una lega metallica. La plastica fusa viene quindi compressa all’interno dello stampo e lasciata raffreddare. Le macchine rimuovono il componente o il pezzo di plastica dallo stampo e questa parte indurita può quindi essere utilizzata per costruire un prodotto più grande, come un giocattolo per bambini o una portiera di un’automobile.
L’industria dello stampaggio a iniezione di materiali termoplastici sforna letteralmente migliaia di prodotti e supporta centinaia di industrie. A partire dagli anni ‘1990, per lo stampaggio a iniezione sono stati utilizzati quasi 20,000 diversi tipi di materiali termoindurenti e termoplastici. Gli industriali usano comunemente coloranti e altri agenti per alterare le proprietà della resina plastica fusa, come il colore, la durezza e l’elasticità. Gli stampi utilizzati per modellare la plastica fusa generalmente devono essere pretagliati in un processo separato, utilizzando sofisticate procedure di attrezzaggio per prepararli adeguatamente. Un dispositivo chiamato sprue consente alla resina fusa di entrare nello stampo e riempire la cavità. Anche gli stampi sono generalmente progettati per consentire la fuoriuscita di bolle d’aria. In caso contrario, durante la compressione e il riscaldamento, le bolle d’aria potrebbero deformare la plastica e persino creare bruciature interne dei componenti finiti.
Gli stampi in acciaio pretemprato tendono ad essere più costosi ma possono durare più a lungo; pertanto, i produttori utilizzano spesso questi stampi in acciaio più duro e di qualità superiore per lavori di stampaggio a iniezione di materiali termoplastici ad alto volume. Per lavori industriali più boutique, i produttori possono utilizzare stampi in alluminio, che possono essere più convenienti per operazioni ridotte. Per gli stampi degli utensili per il lavoro di iniezione di plastica industriale, i produttori in genere utilizzano uno dei due processi collaudati nel tempo: scarica elettrica o lavorazione standard. Con il processo di scarica elettrica, un robot applica una tensione da uno strumento per alterare la forma del metallo di base. Con la lavorazione standard, un processo più convenzionale, una macchina o uno strumento deforma fisicamente lo stampo nella sua forma finale.
I produttori possono sperimentare letteralmente dozzine se non centinaia di variazioni nel processo di stampaggio a iniezione termoplastica per ottimizzare i loro processi. Si possono apportare modifiche alla pressione applicata allo stampo, alla velocità di iniezione della resina plastica o alla geometria e struttura degli stampi. Altre alterazioni possono includere il tempo di raffreddamento della plastica, la pressione nella cavità, la composizione del colorante e la varietà di additivi per resine plastiche.