Termoformatura Resine sottovuoto

La termoformatura è un processo di trasformazione delle materie plastiche.
Apparentemente potrebbe sembrare una tecnica più semplice rispetto allo stampaggio ad iniezione, per la mancanza delle problematiche di miscelazione delle materie plastiche. Tuttavia le difficoltà della termoformatura si trovano proprio nel fatto che si deve deformare a caldo una materia prima che ha già subito dei processi di trasformazione come estrusioni, calandrature, colate per poterla portare allo stato di film o di lastra.

La memoria plastica del materiale dovuta ai tensionamenti interni che ha subito nei precedenti processi di trasformazione comporta che la deformazione presenti stiramenti non uniformi e di difficile controllo. La difficoltà maggiore consiste nella ripetibilità delle prestazioni e quindi delle caratteristiche tecniche dei prodotti realizzati.
L’accurata progettazione delle attrezzature, l’esperienza nella scelta dei metodi di stampa, il controllo del processo di lavorazione in ogni sua parte, nonché un controllo di qualità puntuale, permette di raggiungere i risultati

Processo di termoformatura

La termoformatura è un processo di deformazione a caldo di un materiale termoplastico in film o lastra e successiva modellazione dello stesso sulle forme di uno stampo. La fedele copiatura delle forme dello stampo avviene per mezzo dell’aspirazione dell’aria che rimane tra il film e la superficie dello stampo fino a livelli di basso vuoto (~0,5 mbar di pressione finale).

In alcuni macchinari al vuoto può essere iniettata aria compressa (fino a 10 bar) in una campana chiusa sul lato opposto del film, per ottenere una maggiore fedeltà dei particolari minuti e degli stiramenti più uniformi. Una delle caratteristiche intrinseche del processo di termoformatura è proprio quella che non si ha mai apporto di nuovo materiale, ma solo deformazione di una quantità predeterminata di materiale.

Per ottenere stiramenti il più possibile uniformi si utilizzano spesso delle contro-forme (o contro-stampi) opportunamente sagomati per migliorare i risultati nei punti più difficili.

Lavorazioni di termoformatura

Lo stampaggio mediante termoformatura è solamente la prima lavorazione per la realizzazione del prodotto finale. Partendo da un film o da una lastra con dimensioni fisiche definite, il pezzo termoformato deve essere separato dallo sfrido, ovvero da quella eccedenza di materiale che non interessa le forme del pezzo che si vuole ottenere.

Nel caso dei materiali sottili con cui sono realizzati gli imballaggi leggeri, si procede alla fustellatura mediante fustelle di tipo americano e presse.

Nel caso di materiali più spessi si utilizzano sistemi di taglio a fresa. Attualmente si utilizzano quasi esclusivamente centri a controllo numerico con i quali son possibili tagli e forature complessi, secondo le esigenze del cliente.

Per la realizzazione di oggetti che devono avere caratteristiche di robustezza e precisione particolarmente elevate (es. pallet per movimentazione robotizzata), si procede all’incollaggio e saldatura di 2 o più gusci (ovvero singoli termoformati) opportunamente progettati per realizzare dei manufatti dotati di elementi scatolati che ne aumentino notevolmente la robustezza.

Possono essere effettuale molte altre lavorazioni di rifinitura qualora fossero necessarie all’ottenimento del prodotto richiesto.

Le materie plastiche

Solamente alcuni materiali termoplastici possono essere trasformati in films e lastre adatti al processo di termoformatura.

  • PS: polistirolo (con i suoi derivati EPS, BOPS, ABS)
  • PVC: polivinilcloruro
  • PET: polietilene tereftalato (nelle varie formulazioni: PET-A, PET-G, PET-C)
  • PP: polipropilene
  • PC: policarbonato
  • Composti miscelati (Koblend, Gerpack, ecc)

In relazione all’applicazione ed ai costi possono essere utilizzati diversi materiali che determinano le caratteristiche del manufatto termoformato e i processi di lavorazione necessari a realizzarlo.

Polyethylene terephthalate

È una termoplastica, proveniente dalla polimerizzazione dell´etilene, con acido tereftalico, in presenza di ossigeno, può diventare una fibra sintetica oppure un nastro per cassette, usata sempre maggiormente nell’imballaggio per la sua brillante trasparenza ma è celebre soprattutto come bottiglia dell’acqua minerale e delle bibite.

High Density Polyethylene

Polietilene ad alta densità, si trova principalmente sotto forma di bottiglie, flaconi per detergenti, tubi, cassette e cassoni industriali, serbatoi per carburanti e tubazioni per il trasporto di gas ed acqua a pressione, giocattoli.

Vinil or Polyvinil Chloride

È un materiale termoplastico ricavato da etilene e sale da cucina. Prodotto industrialmente, dal 1930, il PVC, grazie alla sua versatilità, alla sua resistenza all´usura, agli agenti chimici ed atmosferici e al fuoco, si presta alle più svariate applicazioni. Si trova sulla tavola, sotto forma di contenitori per alimenti, oppure tra i muri di casa, nelle porte, nelle finestre o nelle piastrelle, o ancora nelle vesti di carta di credito; imballaggio alimentare e farmaceutico (vaschette per alimenti, blister, etc.) cavi, trasporti, sport e tempo libero, arredamento, abbigliamento, casalinghi e prodotti medicali (sacche per plasma sanguigno, tende ossigeno, etc.) sono esempi degli innumerevoli utilizzi.

Low Density Polyethylene

Scoperto da Gibson e Fawcett nel 1935 e ottenuto per polimerizzazione dell´etilene. Differenziando il processo di polimerizzazione può presentarsi come: LDPE (polietilene a bassa densità), sotto forma di sacchetti e pellicole, casalinghi, giocattoli, contenitori, tubazioni.

Polypropylene

È una termoplastica, ottenuta dalla polimerizzazione del propilene. È una delle plastiche più diffuse del mondo e si trasforma facilmente in qualsiasi oggetto: dai contenitori per alimenti agli oggetti per l´arredamento, dai flaconi per detersivi e prodotti per l´igiene personale ai giocattoli, alle moquette, ai mobili da giardino.arredamento, abbigliamento, casalinghi e prodotti medicali (sacche per plasma sanguigno, tende ossigeno, etc.) sono esempi degli innumerevoli utilizzi.

Polystryrene

È un materiale termoplastico ottenuto dalla polimerizzazione dello stirene. Si trasforma in vaschette per alimenti, posate, piatti, tappi. È conosciuto anche nella sua forma espansa (EPS), quando diventa tutto bianco, leggero leggero, e acquista proprietà isolanti: è grazie ad esso che nelle calde giornate estive, è possibile trasportare il gelato dal negozio fino a casa nelle comode confezioni a doppia vaschetta: polistirolo espanso per l´esterno, polistirolo antiurto in spessore sottile per l´interno.

All other resins: Multi-layered plastic

Altre materie plastiche che non rientrano in nessuna delle categorie sopra elencate. Indipendentemente dalle loro caratteristiche, si tratta comunque di materiali riciclabili con le procedure standard applicate per la plastica.

ESD

Termoplastiche adatte per applicazioni ESD (ESD = Electro Static Dissipation), che possono dunque dissipare le cariche elettrostatiche in modo controllato e duraturo. Utilizzate in vari settori, come l’industria elettronica e dei semiconduttori, la costruzione di sistemi di ventilazione, la tecnologia medica, l’industria chimica e farmaceutica. In altre industrie in cui il materiale inerte genera polvere durante il trattamento o in presenza di liquidi infiammabili e gas, nell’industria cartaria, nella fabbricazione di tessuti o pellicole o nell’industria mineraria.