Finiture superficiali per lo stampaggio ad iniezione: SPI e VDI

Le parti polimeriche stampate a iniezione spesso richiedono una finitura per l’uso finale. Per lo stampaggio a iniezione sono disponibili diverse opzioni di finitura superficiale che personalizzano la struttura, l’aspetto, la sensazione al tatto e altre caratteristiche superficiali delle parti. Si tratta di una considerazione progettuale importante, non solo per il lato cliente, ma anche dal punto di vista dei progettisti e degli ingegneri in quanto essenziale nella progettazione degli stampi.

Necessità di finitura superficiale

La maggior parte degli stampi sono ricavati dall’alluminio e/o dall’acciaio e la parte stampata erediterà anche la più piccola imperfezione presente sulla superficie dello stampo. I segni di lavorazione lasciati dalle frese terminali verranno perciò riportati sul pezzo stampato se non vengono rimossi con tecniche di sabbiatura o lucidatura. In molti casi, soprattutto nelle parti interne di un componente non visibili a occhio nudo, i segni dell’attrezzatura possono essere lasciati sullo stampo non incidendo sulla funzionalità o sull’estetica del pezzo. 

Le superfici visibili, tuttavia, necessitano di una finitura aggiuntiva. Quasi tutti gli stampi sono trattati superficialmente in una certa misura, ma quanto maggiore è la lucidatura necessaria, tanto maggiore sarà il costo dell’attrezzatura dello stampo e il tempo per completarlo.

Fattori principali che incidono sulla finitura

La finitura superficiale nello stampaggio ad iniezione è diversa da quella della lavorazione CNC o dalle finiture superficiali di stampa 3D. Se in quest’ ultime due, la finitura superficiale viene eseguita dopo la lavorazione del pezzo, come un ulteriore fase, nella stampa a iniezione, la superficie dello stampo viene preparata in modo tale (texturing) che il pezzo finale risulti finito. Ad esempio, se il pezzo richiesto necessita di una finitura opaca, l’interno dello stampo viene strutturato in modo tale che il componente stampato risulti con finitura opaca. Ecco i fattori che decidono la finitura:

Miglioramento dell’estetica della parte

I disegnatori delle parti possono scegliere il texturing per differenti motivi estetici. Una texture liscia o opaca sulla superficie di un pezzo non solo ne migliora l’aspetto conferendogli le sembianze di un prodotto finito, ma nasconde anche le imperfezioni come linee di scorrimento, linee di giunzione, segni di avvallamento e di ombreggiatura provocati dallo stampaggio ad iniezione. Da un punto di vista commerciale, le parti con una buona finitura superficiale attraggono maggiormente il cliente.

Miglioramento della funzionalità della parte

La texture superficiale migliora la tenuta della vernice e di eventuali adesivi. Ad esempio, una parte con una texture opaca può facilmente trattenere la vernice per un tempo maggiore ed è anche ottima per l’applicazione di un’etichetta. Migliora anche l’aderenza del pezzo.  Tramite la texturizzazione della superficie dello stampo, possiamo anche evitare difetti plastici come brevi scatti e flash. Uno stampo correttamente progettato e strutturato può anche aiutare nella fuoriuscita dei gas intrappolati.

Categorie di finitura superficiale

Esistono due categorie di finitura superficiale maggiormente popolari sul mercato:

SPI

La Society of Plastics Industry (SPI) ha stabilito diverse procedure di finitura standard che si traducono in diverse finiture superficiali delle parti. Lo stampo può essere texturizzato con macchine o lucidato manualmente. Queste procedure vengono spiegate nella tabella sottostante.

VDI (STD)

La finitura superficiale VDI 3400 (comunemente nota come finitura superficiale VDI) si riferisce allo standard di texturizzazione dello stampo stabilito dalla Verein Deutscher Ingenieure (VDI), la Società degli Ingegneri Tedeschi. La finitura superficiale VDI 3400 viene processata principalmente dalla Electrical Discharge Machining (EDM) durante la lavorazione dello stampo. Potrebbe anche essere eseguita con il metodo di texturizzazione tradizionale (come nell’ SPI). Sebbene gli standard siano stabiliti dalla Società degli Ingegneri Tedeschi, viene comunemente utilizzata dai produttori di utensili di tutto il mondo, tra cui Nord America, Europa e Asia.

I valori VDI sono basati sulla rugosità superficiale. Dall’immagine, possiamo vedere diverse texture della finitura superficiale con diversi valori di rugosità superficiale.

Conclusione

Delle due categorie di finiture superficiali dello stampaggio a iniezione, le qualità SPI A e B sono considerate le più lucide con una rugosità superficiale molto bassa e sono più costose. Mentre, dal punto di vista della rugosità superficiale, il VDI 12, il VDI di qualità più elevata, equivale al grado SPI C.

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