Nello stampaggio PDCPD-RIM (Reaction Injection Molding), ottenere una finitura superficiale di alta qualità è essenziale. I risucchi, ovvero lievi depressioni sulla superficie di un componente, sono difetti comuni che si verificano quando il ritiro interno del materiale tira la superficie verso l’interno durante la polimerizzazione. Per risolvere questo problema, gli ingegneri devono concentrarsi sull’ottimizzazione della progettazione strutturale e sulla gestione termica precisa.
I. Ottimizzazione della progettazione di nervature e strutture
La progettazione degli elementi di rinforzo è il fattore più critico nella prevenzione dei risucchi. Una massa eccessiva nella giunzione tra una nervatura e la parete principale crea “punti caldi” che si ritirano più delle aree circostanti.
1. Controllo dello spessore delle nervature
Lo spessore della nervatura (D) rispetto allo spessore della parete principale (T) deve essere rigorosamente controllato.
- Standard: Mantenere il rapporto $D/T$ inferiore a 2/3.
- Requisito di alta precisione: Se la distanza tra le nervature è piccola, il rapporto deve essere ulteriormente ridotto a 1/2. Ciò garantisce che la nervatura non concentri troppo calore, consentendo un raffreddamento uniforme su tutto il componente.
2. Implementazione di raggi di raccordo adeguati
Gli angoli acuti alla base di una nervatura possono causare concentrazione di stress e resistenza al flusso, mentre i raccordi eccessivamente grandi aumentano lo spessore localizzato.
- Soluzione: Applicare un raggio moderato (raccordo) alla base. Questo uniforma la transizione del flusso di resina e distribuisce la tensione di ritiro in modo più uniforme, impedendo alla superficie di essere tirata verso l’interno.
3. Aggiunta di pendenze di transizione
I cambiamenti improvvisi nello spessore della parete sono una delle principali cause di risucchi.
- Strategia: Incorporare una pendenza di transizione graduale (rastremazione) nelle sezioni a parete spessa o dove gli elementi strutturali incontrano la superficie estetica. La transizione della geometria aiuta a mantenere un fronte di reazione stabile e riduce la massa localizzata che innesca le depressioni.
II. Controllo della temperatura dello stampo principale
Nello stampaggio PDCPD, la “forza di trazione” del ritiro può essere diretta lontano dalla superficie estetica manipolando la temperatura dello stampo.
- Strategia del differenziale di temperatura: È molto efficace impostare un divario di temperatura tra le due metà dello stampo.
- Impostazioni consigliate: La Cavità (stampo femmina) deve essere mantenuta a circa 90°C, mentre il Nucleo (stampo maschio) dovrebbe essere intorno a 60°C.
- La logica: L’aumento della temperatura della cavità aumenta l’adesione (forza di contatto) tra la resina e la superficie dello stampo. Questo costringe il ritiro interno a “tirare” dal lato del nucleo (la parte posteriore del componente), mascherando efficacemente eventuali risucchi sull’esterno visibile.
- Avvertenza: Non abbassare la temperatura del nucleo al di sotto di 50°C per ottenere un differenziale maggiore. Temperature troppo basse diminuiranno significativamente l’attività di reazione della resina DCPD, portando a scarse proprietà fisiche e difetti superficiali.
Conclusione
Combinando un rapporto spessore nervatura/parete di 2/3 con un differenziale di temperatura dello stampo di 90°C/60°C, i produttori possono virtualmente eliminare i risucchi nei componenti PDCPD. Lo stampaggio RIM di successo richiede questo equilibrio tra progettazione strutturale proattiva e regolazione reattiva del processo.
