La plastica

CARATTERISTICHE E LAVORAZIONI

Cos’è la plastica?

Plastica è il termine comunemente usato per indicare un’ampia serie di materiali sintetici o semi-sintetici usati in una vasta e crescente gamma di applicazioni, che vanno dal settore degli imballaggi a quello dell’edilizia, dalle auto e dei dispositivi medicali, a quello dei giocattoli, dell’industria ecc.
Il termine plastica deriva dalla parola greca “plastikos” che significa adatto per essere plasmato, e da plastos che significa plasmato; ed è proprio la malleabilità del materiale o la sua plasticità durante la produzione, che gli permette di essere fuso, pressato, o estruso in una varietà di forme.
La plastica si trova praticamente ovunque, le sue qualità, quali, leggerezza, versatilità, resistenza ai microrganismi, compatibilità con gli alimenti, fanno si che sia un materiale largamente diffuso nella nostra vita quotidiana.

LE MATERIE PLASTICHE

Le plastiche sono materiali che non esistono in Natura, ma vengono prodotte negli impianti chimici manipolando le molecole di una materia prima, che può essere la virginnafta o il gas naturale.
Sono dette materie plastiche quei materiali artificiali con struttura macromolecolare che in determinate condizioni di temperatura e pressione subiscono variazioni permanenti di forma.
Originariamente molte materie plastiche venivano prodotte con resine di origine vegetale, ad esempio la cellulosa ( dal cotone ), la maggior parte delle materie plastiche è attualmente derivata dai prodotti petrolchimici, facilmente utilizzabile e poco costosa.
Le caratteristiche vantaggiose delle materie plastiche rispetto ai materiali metallici e non metallici sono la grande facilità di lavorazione, l’economicità, l’isolamento acustico, termico, elettrico, meccanico ( vibrazioni ), la resistenza alla corrosione e l’inerzia chimica, nonché l’idrorepellenza e l’inattaccabilità da parte di muffe, funghi e batteri.
Quelle svantaggiose sono l’attaccabilità da parte dei solventi (soprattutto le termoplastiche) e degli acidi (in particolare le termoindurenti) e scarsa resistenza alle temperature elevate.
Alla base POLIMERICA vengono aggiunte svariate sostanze ausiliarie ( “ cariche “, additivi e plastificanti ) in funzione dell’applicazione cui la materia plastica è destinata.
Tali sostanze hanno quindi la funzione ( tra le altre ) di stabilizzare, preservare, fluidificare, colorare, proteggere dall’ossidazione il polimero, e in genere di modificarne le proprietà fisiche e meccaniche.

I polimeri

I polimeri si suddividono in tre grandi tipologie ( famiglie )
TERMOPLASTICHE
TERMOINDURENTI
ELASTOMERI

strong>Termoplastiche Sono dette termoplastiche quelle materie plastiche che acquistano malleabilità, cioè rammolliscono sotto l’azione del calore. In questa fase possono essere modellate o formate in oggetti finiti e quindi per raffreddamento tornano ad essere rigide.
Questo processo teoricamente, può essere ripetuto più volte in base alle qualità delle diverse materie plastiche.

Termoindurenti I termoindurenti o resine sono un gruppo di materie plastiche che, dopo una fase iniziale di rammollimento dovuta al riscaldamento, induriscono per effetto di reticolazione tridimensionale; nella fase di rammollimento per effetto combinato di calore e pressione risultano formabili e una volta induriti, hanno la resistenza dell’acciaio.
Se questi materiali vengono riscaldati dopo l’indurimento non ritornano più a rammollire, ma si decompongono carbonizzandosi.
Le principali categorie di resine sono:

  • Resine epossidiche
  • Resine fenoliche
  • Poliesteri
  • Policarbonato

Elastomeri Gli elastomeri sono polimeri sintetici o naturali, i quali possiedono un’elasticità caratteristica che permette loro, sotto sforzo, un allungamento da 1 a 10 volte; questo è possibile grazie alla loro particolare struttura molecolare, composta da reticoli a maglie larghe che anche se tese, appena la forza esterna smette di agire sul polimero, ritornano subito al loro stato iniziale.
I principali utilizzi di queste materie plastiche sono:
pneumatici, calzature, adesivi, componenti per edilizia, tubi, cavi elettrici, componenti e guarnizioni per auto.

Nella figura vengono elencate le più comuni tipologie di polimeri con le relative sigle che li contraddistinguono
es. HDPE polietilene ad alta densità PS polistirene o più comunemente polistirolo PA poliammide ( nylon )

LAVORAZIONI DELLE MATERIE PLASTICHE

Molte materie plastiche ( nylon, teflon, plexiglas ecc. ) si prestano bene a processi di produzione industriale con macchine utensili in modo del tutto analogo ai materiali metallici; per questo vengono spesso prodotte in semilavorati quali barre, profilati, lastre; da cui i prodotti finiti vengono poi ricavati mediante lavorazioni meccaniche.
Tra le lavorazioni a cui vengono sottoposte le materie plastiche, si annoverano:

  • Stampaggio per compressione
  • Stampaggio ad iniezione
  • Formatura per estrusione
  • Calandratura
  • Soffiaggio

Stampaggio per compressione; è un processo di lavorazione impiegato per le materie plastiche termoindurenti.

Stampaggio ad iniezione; Si fa con speciali presse ( dette “ presse ad iniezione “ ), che fondono i granuli di materia plastica e la iniettano ad alta velocità e pressione negli stampi, dove il polimero, raffreddandosi, assume la geometria voluta. Il processo di stampaggio ad iniezione viene impiegato sia nel caso di materiali termoplastici che termoindurenti.

Formatura per estrusione; il materiale viene spinto grazie ad una vite attraverso un’apertura. La forma finale del polimero dipende dalla geometria dell’apertura. Ad esempio i tubi in plastica vengono prodotti tramite questo processo.

Calandratura; è un processo continuo al pari dell’estrusione, impiegato per la produzione di fogli e film continui a partire da resine termoplastiche, viene inoltre applicato in processi di rivestimento di tessuti, di carta e di altri materiali di supporto.

Soffiaggio; ( Blow Molding ) processo utilizzato per produrre corpi cavi ( come bottiglie, fustini, bombole, contenitori per liquidi di ogni genere in plastica). Consiste nel dilatare una certa porzione di resina di forma cilindrica con un getto d’aria sotto pressione, fino a farla aderire alle pareti di uno stampo.
Il prodotto viene successivamente raffreddato ed estratto dallo stampo.

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