Che cos’è lo stampaggio a compressione?

Panoramica del processo

Lo stampaggio a compressione è un processo preciso e potenzialmente rapido per produrre parti in composito di alta qualità in una vasta gamma di volumi.

Questa è un’introduzione allo stampaggio a compressione – per un articolo più approfondito, consultate Stampaggio a compressione: Come fare compositi termoplastici ad alte prestazioni.

In genere impiega un utensile di metallo abbinato in una pressa riscaldata (normalmente idraulica) per consolidare materiali in fogli o composti di stampaggio a pressioni relativamente elevate. Esempi di compositi che vengono comunemente lavorati con lo stampaggio a compressione includono preimpregnati termoindurenti, “organosheet” termoplastici rinforzati con fibre, composti per stampaggio come il composto per stampaggio di fogli (SMC) e nastri termoplastici tagliati. È anche ampiamente usato per produrre strutture a sandwich che incorporano un materiale di base come un nido d’ape o una schiuma polimerica, anche se bisogna fare attenzione a non usare una pressione eccessiva che potrebbe schiacciare l’anima.

Il materiale da modellare è posto nello strumento aperto 1. Nella lavorazione dei compositi termoplastici, il materiale viene spesso preriscaldato alla temperatura richiesta. I materiali termoindurenti sono normalmente caricati a freddo, anche se l’utensile stesso può essere preriscaldato. Una volta che il materiale è stato posizionato nell’utensile, la pressa viene chiusa 2 e il materiale viene lasciato indurire (se è un termoindurente) o consolidare (se è un termoplastico) 3. L’utensile può quindi essere aperto e il pezzo rimosso 4.

I fattori limitanti la velocità del processo sono la lunghezza del ciclo di polimerizzazione (per i compositi termoindurenti) e l’uso di qualsiasi ciclo di temperatura (es.cioè il riscaldamento e il raffreddamento della pressa). Il processo è più rapido quando la pressa viene fatta funzionare a una temperatura elevata costante e il materiale viene caricato e scaricato a caldo.

Punti di forza del processo

• L’uso di utensili metallici di alta qualità abbinati può produrre parti con finiture superficiali di qualità eccellente.
• Alte pressioni di consolidamento permettono di ottenere alte frazioni di volume di fibre, dando buone prestazioni alla parte.
• Il processo può essere molto veloce se viene eseguito a una temperatura costante.

Limitazioni del processo

• Per qualsiasi cosa diversa dagli stampi piatti, l’attrezzatura di metallo abbinata è probabilmente un costo significativo. Questo può limitare la sua fattibilità per bassi volumi di produzione.
• Il processo è normalmente limitato a pezzi con uno spessore di parete costante.
• L’attrezzatura metallica abbinata significa che non è possibile ottenere certe caratteristiche geometriche, come i sottosquadri, senza modifiche speciali.
• La capacità e le dimensioni della pressa dettano i limiti superiori delle dimensioni del pezzo che può essere stampato.
• A differenza del consolidamento sotto vuoto, la pressione di una pressa è applicata in una sola direzione. Questo significa che è probabile che ci sia un consolidamento variabile in una parte sagomata. Le superfici perpendicolari alla direzione di chiusura della pressa possono avere livelli più alti di consolidamento rispetto alle superfici parallele alla direzione di chiusura.

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Informazioni sull’autore

Joe Carruthers

Joe è l’amministratore delegato di Coventive Composites.

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