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Tabella 2 Caratteristiche generali di alcuni tipi di polietilene e loro possibili utilizzi. Il PE non è una sostanza critica da lavorare. La vasta gamma di tipi di PE con tutte le possibili variazioni copre un campo di condizioni di lavorazione molto vasto. Nello stampaggio ad iniezione, le temperature vanno da 160 a 260°C per il PELD, mentre variano da 260 a 300°C per il PEHD. Le temperature corrispondenti dello stampo vanno rispettivamente da 50 a 70°C o da 30 a 70°C. Per produzioni di serie vengono impiegati materiali facilmente fluidificabili. Per queste materie plastiche parzialmente cristalline, la densità, e pertanto anche il ritiro del pezzo stampato, dipendono fortemente dall’andamento della temperatura fino all’estrazione del pezzo dallo stampo. I manufatti raffreddati velocemente presentano una bassa cristallinità, un ritiro di lavorazione minimo, ma anche un notevole post-ritiro, dovuto ad una postcristallizzazione a temperature elevate. Una possibile conseguenza di ciò può essere la formazione di fessurazioni dovute a tensioni interne latenti. Sotto questo aspetto i PE con un basso tasso di scorrimento del fuso presentano un comportamento migliore. Per contrastare, invece, il così detto “infragilimento da fusione”, dovuto ad un eccessivo orientamento delle molecole sarebbe opportuno l’impiego di materiali con alto grado di scorrimento. Impiegando il PEHD-UHMW nello stampaggio ad iniezione è possibile lavorare solo particolari pezzi, ossia fino a circa 1 kg. A causa della cattiva scorrevolezza sono necessarie macchine che possono raggiungere elevate pressioni di iniezione (circa 1100 bar) senza valvola di non ritorno, zone di alimentazione possibilmente scanalate e canali di colata brevi. La temperatura di iniezione arriva a 300°C e quella dello stampo è compresa tra 70 e 80°C. Il PELLD risulta più difficile da lavorare rispetto al PELD, in quanto la linearità delle catene molecolari richiede una maggior potenza della vite, una minor forza di espulsione e presenta condizioni di ritiro più sfavorevoli. 6
Le varie tipologie di PE sono adatte anche ad altri tipi di lavorazioni come: soffiaggio, estrusione di rivestimenti per cavi, stampaggio per compressione, nonché stampaggio rotazionale e sinterizzazione a letto fluido, sui quali non si intende entrare nel merito in quanto esulano dal presente studio. 1.1.3 Vaschette in polistirene per deflussori per flebo La seguente attività ha come obiettivo quello di valutare le possibili cause responsabili della formazione di residui carboniosi su alcune vaschette ottenute mediante stampaggio ad iniezione. Il componente in esame è una vaschetta per soluzioni fisiologiche utilizzata in ambito sanitario (Figura 5a). Il prodotto è ottenuto mediante processo di stampaggio ad iniezione con sistema a canali caldi. Il materiale è lo Styrolux ® 684 D, copolimero stirene-butadiene prodotto dalla BASF ® , utilizzato per la sua trasparenza e buona elasticità. Figura 5 a) vaschetta 5268; b) particolari delle difettosità riscontrate in alcuni componenti Il problema riscontrato consiste nella formazione di residui carboniosi su alcune delle vaschette prodotte. In particolare questi difetti sono sempre stati rilevati in corrispondenza delle superfici a profilo circolare comprese tra due nervature (Figura 5b). Residui carboniosi non sono mai stati riscontrati in corrispondenza delle nervature o del fondello della vaschetta. Per verificare se le difettosità riscontrate presentino una certa sistematicità sono stati analizzati e catalogati alcuni dei 7
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quiete, per il tempo necessario al
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Figura 58 Prima bozza dello strumen
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La forma dello strumento deve soddi
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Quello per la termoresistenza, in v
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Il pezzo definitivo è rappresentat
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Viscosity (Pa-s) comportamento del
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74 anche se con cinque fattori inve
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• le altre colonne illustrano i d
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inserisce un campione di polimero c
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Figura 77 Pannello “fitting”. L
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I dati ottenuti sono stati: n 0,244
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viscosità (Pa*s) viscosità (Pa*s)
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perdite di carico all’ingresso ed
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Essa ha fornito i seguenti dati: Fi
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1s 0.0009798 m^3/kg b2s 5.596e-007
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Qui di seguito si può osservare la
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Il materiale riciclato è stato sta
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2.7.3 Conduzione delle prove reolog
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16 14 12 10 8 6 4 2 Correzione di B
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log(Shear Stress)[Pa] 7 6 5 4 3 2 1
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n è la pendenza della porzione di
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viscosità, si potranno agevolare n
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Figura 99 Microscopio Olympus SZX12
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2.9.2 Proprietà reologiche Dipende
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Temperatura: 290°C Atmosfera di pr
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Viscosità [Pa*s] 100000 10000 1000
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Perdita d'imbocco [Pa] 7000000 6000
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Dati: Shear rate apparente [s -1 ]
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135 2454,8 20 130 2343,8 20 127 229
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Conducibilità [W/m•K] PVT 0,29 0
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Volume specifico [cm 3 /g] 1,1600 1
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3.1.1 Modello di cristallizzazione
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7 57 107 171 204 0,66725 8 70 134 2
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viscosità (Pa*s) 1000 100 10 misur
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calcolati in accordo con le formule
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Oltre al modello adattato l’anali
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si ottiene la somma dei quadrati do
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Estimated Regression Coefficients f
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0,2 0,15 0,075 0,25 0,325 120 0,59
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superficie, ossia quella più signi
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dove: • P = pressione [Pa]. • g
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Percent Percent 99 95 90 80 70 60 5
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764 1 Il modello descrittivo ricava
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3.5.1 Attrezzatura A) Macchina di p
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g) Analisi dei dati In accordo con
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Carico unitario (N/mm2) Carico unit
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Le impurità presenti nei provini s
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stress 20 19 18 17 16 15 14 13 12 1
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Una volta graficato i risultati (Fi
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Figura 121 Rappresentazione della s
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Campioni scelti per la misura Tra t
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numero riesce a dare un valore rias
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3.7.3 Fitting del modello Figura 12
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Fiber length [μm] 3100 2100 1100 y
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esistenza incontrata in un altro pu
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Ansys CFX® Ansys CFX ® è un modu
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temperature risulta essere invece l
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Time to freeze Il time to freeze è
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Al fine di ottenere una simulazione
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4.1.5 Confronto tra i due sistemi F
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4.1.6 Approccio al problema mediant
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pressa per generare un aumento di p
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4.1.9 Analisi delle condizioni di r
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Come si può notare, nello stampo s
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4.3 Analisi del processo di stampag
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Le simulazioni sono state condotte
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4.3.2 Simulazioni numeriche della f
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Il modello considerato con i relati
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4.6 Analisi del processo di stampag
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Una buona propagazione di materiale
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Soluzione di riferimento n°02 Nell
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Clamp Force ( Tons) 760,00 740,00 7
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Figura 188 Filling fase (pmax=130MP
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Come si può dunque osservare in Ta
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Per completare lo studio del proget
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Analisi di stress della configurazi
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Durante la seconda simulazione, è
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Successivamente si sono importati t
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si osserva che, se il gradiente di
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η( & η ( T, p) o T, γ , p) = 1
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Fase 5 Validazione dei codici media
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6 Figura 230 Temperatura del fluido
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Tabella 28 Tabella riassuntiva dell
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5.6.2 Superficie di risposta A ques
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Superficie di risposta per la lungh
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pur essendo un numero esiguo manten
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