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UDDEHOLM ACCIAI PER UTENSILI PER
STAMPI
PLASTICA
UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI 1
© UDDEHOLMS AB Nessuna parte di questa pubblicazione può essere riprodotta o trasmessa per fini commerciali senza l’autorizzazione del titolare del copyright Queste informazioni si basano sulle nostre attuali conoscenze e vengono divulgate allo scopo di fornire delle informazioni generali sui nostri prodotti e il loro impiego. Esse quindi non devono essere interpretate come una garanzia sulle proprietà specifiche dei prodotti descritti o come una garanzia della loro idoneità per un determinato scopo. Omologato ai sensi della Direttiva Europea 1999/45/CE Per ulteriori informazioni, consultare la ”Schede di sicurezza” Edizione 9.10.2017 2 UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI
La scelta del fornitore di acciaio per utensili è una decisione fondamentale per tutte
le persone coinvolte nella catena di produzione, dallo stampista allo stampatore, sino
all’utilizzatore finale. Grazie alle migliori caratteristiche dei materiali, i clienti della Uddeholm
sanno di ricevere utensili e componenti affidabili. I nostri prodotti sono in continua evolu-
zione. Quindi negli anni ci siamo costruiti la fama del produttore di acciai per utensili più
innovativo a livello mondiale.
Uddeholm produce e fornisce acciai svedesi di alta qualità a più di 100.000 clienti in oltre
100 nazioni. Insieme garantiamo per la nostra posizione di leader mondiale nella fornitura di
acciai per utensili.
A qualsiasi livello voi vi troviate nella catena di produzione, potete fidarvi di Uddeholm: sia
come partner numero uno, che come fornitore di acciaio per utensili per una resa ottimale in
lavorazione e produzione.
INDICE
Le molteplici forme dell’acciaio 4
Caratteristiche di progetto del prodotto 5
Progettazione dello stampo 6
Fabbricazione degli stampi 10
Stampaggio 14
Metodi di stampaggio
– Stampaggio ad iniezione 19
– Stampaggio a compressione 19
– Siffiaggio 21
– Estrusione 21
La stessa qualità costante degli acciai 22
Scelta degli acciai e materiali per stampi 23
– Analisi chimica indicativa 24
Proprietà 25
Scelta degli acciai e materiali per stampi
– Raccomandazioni generali 26
– Raccomandazioni speciali 27–28
UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI 3
LE MOLTEPLICI FORME
La plastica stampata fa parte della nostra vita Gli utilizzatori di stampi sanno anche che
quotidiana. Componenti automobilistici, tel- devono risolvere il problema di massimizzare
efoni cellulari, occhiali e telai di computer sono la durata e le prestazioni dei macchinari di
tutti prodotti mediante stampaggio. produzione, ad esempio lo stampo, per ridurre
Ciononostante, i materiali utilizzati per gli al minimo il costo totale dell’utensile per pezzo
stampi hanno spesso caratteristiche particolari prodotto. Il costo dell’acciaio per utensili in uno
e specifiche. Ecco perché è essenziale sceg- stampo di solito rappresenta solo il 5-10% dei
liere l’acciaio giusto per ogni stampo. costi totali dell’attrezzatura. L’effetto sul costo
Molte delle più note aziende impiegano totale sarà ancora inferiore.
l’acciaio per utensili Uddeholm nei propri pro- Lo stimolo a trovare nuove soluzioni, il cos-
cessi produttivi in quanto lo stampaggio della tante sviluppo e la ricerca sono il segno distin-
plastica è un settore esigente. Ambienti ostici tivo di Uddeholm come partner commerciale.
causano considerevoli sollecitazioni all’acciaio. Il continuo miglioramento e lo sviluppo di
I problemi sono noti, la soluzione anche: sceg- nuovi prodotti sono possibili perché ascoltiamo
liere l’acciaio più appropriato. e comprendiamo le esigenze dei nostri clienti.
Un utilizzatore di stampi sa già che dovrà Ovunque la produzione richieda precisione e
tener conto dei costi derivanti da una scrupo- prestazioni ottimali, viene utilizzato l’acciaio per
losa manutenzione dello stampo, ad esempio, utensili della Uddeholm, leader mondiale del
accurata rilucidatura, pulizia, ricondiziona- settore.
mento e sostituzione delle parti usurate o In questo opuscolo presentiamo tutti i nostri
rotte. Devono anche essere considerati i costi materiali di alta qualità, utilizzati per la produ-
di produzione e i tempi di fermo macchina, gli zione di particolari in plastica.
straordinari, le penali per ritardi di consegna e Abbiamo inoltre evidenziato fattori importanti
la perdita della reputazione del cliente. che contribuiscono ad una produzione con
ottimo rapporto costo-qualità.
4 UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI
PROGETTAZIONE Il materiale da stampare sarà corrosivo,
abrasivo o entrambe le cose?
DEL MANUFATTO (A pag. 25 vedremo come fare ad affrontare
Uddeholm è in grado di aiutare il designer a far questi problemi).
sì che le caratteristiche del prodotto finale cor- Quanto sono critiche le tolleranze? Quali
rispondano esattamente a quelle del progetto. sono le quantità da produrre?
La nostra organizzazione commerciale mon- (La risposta a questa domanda è importante,
diale è in grado di fornire acciai per stampi di perché i quantitativi da produrre sono correlati
elevata qualità, adatti alle esigenze di qualsiasi alla resistenza all’usura e ad altre proprietà che
stampatore o estrusore di materie plastiche. il materiale dello stampo deve possedere.)
La nostra Assistenza Tecnica fornirà pareri ed
informazioni tecniche con competenza, aiutan- EVITATE GLI SPIGOLI VIVI SE VOLETE
do il cliente a scegliere l’acciaio, il trattamento EVITARE GUAI!
termico e le tecniche applicative più idonee.
Evitare il più possibile spigoli vivi e bordi
acuminati è uno dei modi in cui un designer
L‘IMPORTANZA DEL RUOLO
esperto può far aumentare la durata dello
DEL DESIGNER
stampo e la sua produttività.
In fase di progettazione di un nuovo compo- Gli spigoli vivi negli stampi, che vengono
nente plastico stampato, il designer deve s riprodotti nei pezzi stampati, sono sempre
oddisfare molti parametri. punti potenziali di concentrazione delle sol-
A parte le caratteristiche puramente funzio- lecitazioni; è probabile che vi si creino incrina-
nali, il pezzo deve spesso essere realizzato ture, che possono compromettere l’integrità sia
secondo tolleranze e standard di finitura elevati dello stampo, che del pezzo stampato.
per mantenere le sue caratteristiche qualitative Aumentando il raggio di curvatura degli
in produzione, anche in presenza di elevati lotti spigoli, il designer può migliorare in modo con-
produttivi. siderevole la resilienza dello stampo.
Riuscire o meno a soddisfare questi requisiti Il risultato è uno stampo più robusto, che
dipende in larga misura dalla corretta proget- resiste molto meglio alle elevate pressioni di
tazione del componente e dello stampo, dalla serraggio e di iniezione.
corretta fabbricazione dello stampo e, infine,
dalla scelta dell’acciaio più idoneo per le Resilienza
lavorazioni a cui è destinato. KV
30
SCELTA DELL’ACCIAIO PIÙ 25
IDONEO PER LE LAVORAZIONI CUI
20
È DESTINATO
15
Si è già visto che il designer del prodotto deve
prendere numerose decisioni importanti, deci- 10
sioni che prima o poi rimandano alla scelta 5
dell’acciaio. Egli si porrà le seguenti domande:
Quanto è importante il grado di finitura 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 mm
della superficie? La superficie deve essere Raggio di curvatura
lucidata a specchio o con qualità ottica?
Effetto dell’aumento del raggio di curvatura sulla
(A pag. 11 aiuteremo a rispondere a queste resilienza. Tipo di acciaio: AISI H13 con durezza
domande.) 46–47 HRC. Campione prelevato dalla superficie, in
Lo stampo verrà trattato mediante direzione longitudinale.
foto-incisione? Vi sono diversi parti
modellate che devono combaciare tra loro,
ad esempio: componenti stampati per
l’abitacolo di un’autovettura?
(A pag. 13 vedrete quello che Uddeholm è in
grado di offrire al riguardo).
UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI 5
PROGETTAZIONE LA STANDARDIZZAZIONE È
IL PRESUPPOSTO DELL’ALTA
DELLO STAMPO PRODUTTIVITÀ!
Il progettista può contribuire in modo significa- La maggior parte dei progettisti di stampi è
tivo alla riduzione dei costi di utensileria stan- solita prescrivere un’intera gamma di parti
dardizzando il più possibile, ovvero utilizzando standard quali perni e bussole di guida, spine
acciai di tipo e di dimensioni standard e piastre di estrazione, ecc. Queste parti sono facil-
lavorate su macchine di tipo standard. mente reperibili, in tempi brevi e a prezzi
competitivi, per cui il produttore di stampi può
L’IMPORTANZA DEL RUOLO DEL risparmiare tempo e denaro.
PROGETTISTA DELLO STAMPO Si possono però conseguire ulteriori risparmi
Il progettista che intenda produrre il migliore estendendo la filosofia della massima standar-
stampo possibile deve fare i conti con diversi dizzazione alle dimensioni degli acciai, alle
criteri da soddisfare. piastre lavorate di macchina ed ai tipi di
Egli condivide, con il produttore dello stam- acciaio.
po, la pesante responsabilità di realizzare uno Infatti, se viene specificato un tipo di acciaio
stampo che consenta di produrre in modo facilmente reperibile e di dimensioni standard,
affidabile ed economico la parte ideata dal il produttore di stampi può contare su con-
designer. segne tempestive, mantenendo al minimo sia
Egli, inoltre, cercherà di far sì che lo stampo i costi delle lavorazioni di macchina utensile
possa essere costruito dal produttore dello iniziali che gli scarti di materiale.
stampo nel modo più semplice ed economico
possibile. SCEGLIERE L’ACCIAIO OTTIMALE PER
Il riuscire o meno a soddisfare questi requisiti LA MIGLIORE ECONOMIA GLOBALE
dipende in larga misura dalla scelta del miglior La scelta del tipo di acciaio e del fornitore
acciaio per stampi e dalla durezza adatta per lo viene spesso effettuata in fase di progetta-
stampo in questione. zione, per semplificare ed accelerare la con-
Un abile progettista di stampi può fornire un segna dello stampo. Ciò significa che acciaio
servizio prezioso a tutte le parti in causa se ed altri particolari possono essere ordinati in
standardizza il più possibile. tempo utile e che è possibile programmare
meglio il lavoro da eseguire.
6 UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI
Non è sempre un compito facile: in molti casi In molti casi è possibile aumentare la durezza
la scelta del tipo di acciaio è un compromesso superficiale mediante tempra alla fiamma/indu-
tra le esigenze del costruttore dello stampo e zione/laser o nitrurazione (vedere «A cosa ser-
quelle dell’utilizzatore. ve il trattamento termico» alla pag. 11).
Il costruttore dello stampo è interessato In genere gli acciai per stampi prebonificati
soprattutto alla lavorabilità dell’acciaio alle vengono utilizzati per stampi di grandi dimen-
macchine utensili, alla sua lucidabilità, alle pro- sioni e per stampi che verranno utilizzati per
prietà di trattamento termico e superficiale. bassi lotti di produzione.
L’utilizzatore dello stampo cerca invece uno
stampo con una buona resistenza all’usura ACCIAI UDDEHOLM PER STAMPI
ed alla corrosione, con elevata resistenza alla E PORTASTAMPI PREBONIFICATI
compressione, ecc.. L’acciaio Uddeholm Impax Supreme (AISI P20
modificato), che viene raffinato mediante de-
ACCIAI PER STAMPI DI IMPIEGO gasaggio sotto vuoto, è caratterizzato da una
PIÙ COMUNE buona lavorabilità alle macchine utensili e da
I tipi di acciaio utilizzati più di frequente sono: una buona omogeneità, da un’eccellente
• acciai per stampi e portastampi prebonificati lucidabilità e buona predisposizione alla foto-
• acciai per stampi da tempra incisione, grazie alla bassa contenuto di zolfo.
• acciai per stampi resistenti alla corrosione Uddeholm Nimax ESR è un acciaio a basso
carbonio, rifuso sotto elettroscoria (ESR) con
(Per maggiori informazioni su questi tipi di
eccellente tenacità, saldabilità e lucidabilità. È
acciaio e loro proprietà vedere alle pag. 23–25)
disponibile anche la versione non rifusa come
Uddeholm Nimax.
QUANDO UTILIZZARE ACCIAI
Uddeholm Holdax (AISI 4140 modificato),
PER STAMPI E PORTASTAMPI
che viene spesso raccomandato per blocchi
PREBONIFICATI
portastampi ad elevata resistenza meccanica
Questi acciai sono utilizzati soprattutto per: e per stampi di grandi dimensioni in cui non
• stampi medio-grandi è richiesta un’elevata lucidabilità, presenta
• stampi per i quali non è richiesta un’elevata un’eccellente lavorabilità alle macchine utensili,
resistenza all’usura che consente di ottenere elevate velocità di
• matrici per estrusione asportazione di truciolo per cavità profonde e
• piastre per portastampi ad elevata resistenza alloggiamenti per inserti.
meccanica. Uddeholm Mirrax 40, rifuso sotto elettro-
Questi acciai vengono forniti allo stato tempra- scoria conduttrice, è un acciaio resistente alla
to e rinvenuto, di solito con durezza compresa corrosione, ha buona omogeneità strutturale,
nell’intervallo 270–400 Brinell. Non è necessa- basso contenuto inclusionale ed ottima
rio alcun trattamento termico prima dell’impie- lucidabilità.
go dello stampo. Uddeholm Impax Supreme e Uddeholm
Holdax vengono forniti alla durezza di 290–
330 HB. Uddeholm Nimax ESR, Uddeholm
Nimax e Uddeholm Mirrax 40 vengono forniti
alla durezza di 360–400 HB.
Stampo prodotto in acciaio Uddeholm RoyAlloy.
UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI 7
Uddeholm Ramax HH (alta durezza, AISI 420F La migliore resistenza all’usura è particolar-
modificato) e Uddeholm RoyAlloy sono acciai mente importante quando si utilizzano materiali
addizionati con zolfo, per migliorarne la lavora- plastici caricati o rinforzati. La resistenza alla
bilità, per portastampi prebonificati resistenti a compressione e deformazione plastica nelle
corrosione. La durezza di fornitura per Udde- parti figura, nelle aree di iniezione e nelle linee
holm Ramax HH è circa 340 HB e per Udde- di divisione della figura aiuta a mantenere nel
holm RoyAlloy circa 310 HB. Sono entrambi tempo la qualità dei componenti stampati.
ideali in combinazione con gli acciai Uddeholm La migliore lucidabilità è importante quando
Stavax ESR, Uddeholm Mirrax ESR, Uddeholm è richiesta un’elevata finitura della superficie
Mirrax 40, Uddeholm Polmax, Uddeholm
Corrax e Uddeholm Elmax SuperClean quando ACCIAI UDDEHOLM DA TEMPRA
viene richiesto uno stampo completamente
Uddeholm Stavax ESR (AISI 420 modificato),
inossidabile.
Uddeholm Mirrax ESR, Uddeholm Polmax
(AISI 420 modificato), Uddeholm Orvar Supre-
QUANDO UTILIZZARE me (AISI H13 migliorato), Uddeholm Vidar 1
ACCIAI DA TEMPRA ESR (AISI H11) e Uddeholm Unimax sono tutti
Questi acciai vengono utilizzati soprattutto: tipici acciai da tempra.
• quando il ciclo di produzione è ad alta tiratura I nostri acciai prodotti mediante metallurgia
• per resistere all’abrasione provocata da alcuni delle polveri, Uddeholm Vanadis 4 Extra Super-
materiali per stampaggio Clean, Uddeholm Vanadis 8 SuperClean e
• per resistere ad elevate pressioni di chiusura Uddeholm Elmax SuperClean, sono i più resi-
o di iniezione stenti all’usura abrasiva.
• per resistere ad elevate pressioni di processo Il basso coefficiente di attrito dell’acciaio
come nello stampaggio a compressione Uddeholm Vancron 40 SuperClean può risol-
Questi acciai vengono forniti allo stato ricotto. vere i problemi di incollaggio della plastica sulla
Di solito sono sottoposti a sgrossatura, disten- super-ficie dello stampo.
sione, semi-finitura, tempra e rinvenimenti alla Uddeholm Vanax SuperClean è una marca
durezza richiesta, finitura e, spesso, lucidati o acciaio ideale per applicazioni dove è richiesta
fotoincisi. una eccellente resistenza a corrosione in com-
Gli acciai da tempra, utilizzati per le parti binazione con eccellente resistenza ad usura
figura ed inserti, vengono di solito inseriti in abrasiva.
blocchi portastampi di acciaio prebonificato
tipo Uddeholm Holdax, Uddeholm Ramax HH
QUANDO UTILIZZARE ACCIAI
o Uddeholm RoyAlloy.
PER STAMPI RESISTENTI ALLA
Utilizzando acciai da tempra per parti figura
CORROSIONE
ed inserti, ad esempio ad una durezza com-
presa nell’intervallo tra 48–60 Rockwell C, si Se è probabile che lo stampo venga esposto a
ottiene una migliore resistenza all’usura, alla rischi di corrosione, consigliamo vivamente di
compres-sione e deformazione plastica ed una utilizzare un acciaio inossidabile.
migliore lucidabilità. Il maggiore costo iniziale di questo tipo di
acciaio è spesso inferiore al costo di una se-
conda operazione di lucidatura o rivestimento,
al quale uno stampo prodotto con acciai con-
venzionali deve essere spesso sottoposto se
danneggiato da corrosione.
Gli stampi per materie plastiche possono
corrodersi per svariati motivi:
• i materiali plastici possono liberare prodotti
secondari corrosivi (ad esempio il PVC libera
acido cloridrico)
• la corrosione riduce l’efficienza del raffredda-
mento quando i canali di condizionamento
Contenitore di plastica Tupperware prodotto si corrodono o si ostruiscono completamente
con stampo in Uddeholm Mirrax ESR.
8 UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI
• la condensa provocata dal fermo prolungato ALTRI MATERIALI
della produzione, dalla presenza di umidità Alumec 89 è consigliato per stampi prototipi e
durante il funzionamento o dalle condizioni di per lotti produttivi di bassa tiratura, dove non è
immagazzinamento dello stampo, è spesso richiesta un’alta resistenza ad usura e a
causa di corrosione. compressione. E’ anche un materiale ideale
da utilizzare per i processi a bassa pressione,
come il soffiaggio o lo stampaggio della
ACCIAI PER STAMPI UDDEHOLM
gomma piuma.
RESISTENTI ALLA CORROSIONE
La leghe di rame come Uddeholm Coolmould
Uddeholm Stavax ESR e Uddeholm Mirrax
sono usate in stampi dove è necessaria un’alta
ESR sono acciai per stampi resistenti alla cor-
conducibilità termica, sia da soli che in combi-
rosione che offrono un’eccellente lucidabilità,
nazione con altri materiali.
unita ad una buona resistenza alla corrosione
ed alla deformazione plastica. Uddeholm Mir-
rax ESR è sviluppato per far fronte alle cre- COME INDIVIDUARE LA DUREZZA
scenti richieste di buona tenacità e temprabilità CORRETTA DELLO STAMPO
anche per stampi di grandi dimensioni. La scelta della durezza finale dello stampo e
Anche Uddeholm Polmax è un acciaio per del trattamento termico utilizzato per ottener-
stampi resistente alla corrosione, sviluppato la influisce su numerose proprietà (tenacità,
per far fronte a richieste estreme, in termini di resistenza alla compressione, all’usura ed alla
lucidabilità, provenienti da settori altamente corrosione ecc.).
tecnologici come stampaggio di CD, dischi È lecito affermare che, in genere, una mag-
memoria e lenti. gior durezza corrisponde ad una maggiore
Uddeholm Mirrax 40 è un acciaio per stampi resistenza all’usura, alla pressione ed alla
prebonificato resistente alla corrosione con una deformazione e che una minore durezza corri-
buona lucidabilità. sponde ad una maggiore tenacità.
Uddeholm Elmax SuperClean è un acciaio La durezza normale di lavoro di un acciaio
per stampi ottenuto mediante la metallurgia da tempra è di 46-60 Rockwell C. La durezza
delle polveri, dotato di elevata resistenza all’u- di lavoro ottimale dipende dal tipo di acciaio
sura ed alla corrosione. scelto, dalle dimensioni dello stampo, dalla
Uddeholm Corrax è un acciaio per stampi distribuzione e dalla forma delle cavità, dal pro-
induribile per precipitazione, con elevata resi- cedimento di stampaggio, dal tipo di materiale
stenza alla corrosione, facile da trattare termi- plastico che viene stampato, ecc..
camente e con buona saldabilità. A pag. 26–28 troverete indicazioni sui tipi di
acciaio e la durezza di lavoro consigliata per
vari materiali plastici.
Per informazioni sui trattamenti termici degli
stampi per lo stampaggio di materie plastiche
si rimanda alla pubblicazione Uddeholm «Trat-
tamento termico degli acciai per utensili».
Acciai pre bonificati come Uddeholm
Impax Supreme o Uddeholm Nimax sono una
buona scelta per la produzione di secchi.
UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI 9
FABBRICAZIONE
ASSENZA DI DIFETTI
DEGLI STAMPI Tutti i materiali forniti dalla Uddeholm sono
Una parte consistente del costo totale di una stati sottoposti a diverse procedure di ispe-
nuova attrezzatura è rappresentata dalla zione, esterne ed interne, tra cui il controllo ad
lavorazione dello stampo. È quindi estrema- ultrasuoni. Ciò ne garantisce l’elevato standard
mente importante che il processo di produ- di qualità.
zione dello stampo sia pianificato nel modo più
corretto possibile. BUONA LAVORABILITÀ =
BUONI RISPARMI
L’IMPORTANZA DEL RUOLO
Il costo delle lavorazioni di macchina ha
DEL PRODUTTORE DELLO STAMPO
un’incidenza di circa 1/3 sul costo totale di
Disporre di un’officina ben attrezzata, con fabbricazione dello stampo, per cui una buona
personale competente ed esperto, è parte e uniforme lavorabilità è un fattore della massi-
essenziale del processo di produzione dello ma importanza.
stampo. La maggior parte degli acciai per stampi
Il cospicuo investimento rappresentato da Uddeholm viene fornita allo stato ricotto: ciò
tale procedimento é, in ultima analisi, imper- consente di utilizzare alte velocità di taglio per
niato sul materiale dello stampo. Perciò un il tipo di acciaio in uso.
esperto costruttore di stampi sarà molto esi- Le uniche eccezioni sono l’acciaio Uddeholm
gente nei confronti del suo fornitore di acciai e Impax Supreme (AISI P20 modificato), Udde-
dei suoi prodotti per quanto riguarda la qualità holm Holdax (AISI 4140 modificato), Uddeholm
e le proprietà dell’acciaio, come pure la sua Nimax ESR, Uddeholm Nimax, Uddeholm
finitura e la sua disponibilità. RoyAlloy, Uddeholm Ramax HH e Uddeholm
Mirrax 40, che sono forniti allo stato preboni-
SCELTA DELL’ACCIAIO ficato.
PER STAMPI OTTIMALE La tabella sottostante consente di confronta-
Il produttore dello stampo cerca un acciaio per re le caratteristiche di lavorabilità tra diversi tipi
stampi privo di difetti, facilmente lavorabile alle di acciaio Uddeholm. I dati si basano sui risul-
macchine utensili, stabile durante il trattamento tati di test di usura degli utensili da taglio.
termico e, in molti casi, idoneo all’elettro- Alumec 89 ha un’eccellente lavorabilità, cioè
erosione e/o alla fotoincisione. una alta velocità di taglio, che porta ad un
costo di produzione dello stampo inferiore e
tempi di consegna più brevi.
Acciai IMPAX SUPREME
per stampi NIMAX ESR/NIMAX
STAVAX ESR
MIRRAX ESR
MIRRAX 40
POLMAX
ORVAR SUPREME
UNIMAX
ELMAX SUPERCLEAN
CORRAX
Acciai per HOLDAX
portastampi ROYALLOY
RAMAX HH
UHB 11
FORMAX
Migliore lavorabiltià
▲
Test effettuati su Uddeholm Impax Supreme, Uddeholm
Nimax ESR, Uddeholm Nimax, Uddeholm Holdax,
Scopa elettrica Elettrolux. Uddeholm Ramax HH, Uddeholm RoyAlloy e Uddeholm
Mirrax 40 allo stato pretemprato.
10 UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPIQUANTO È IMPORTANTE RISOLVERE IL PROBLEMA DELLA
UNA BUONA LUCIDATURA? DISTORSIONE
Talvolta la lucidatura incide anche per il 30% Per ridurre al minimo i problemi di distorsione
sul costo complessivo dello stampo. Ciò non occorre sottoporre l’utensile ad una disten-
deve sorprendere, perché si tratta di un’opera- sione dopo la sgrossatura. In tal modo le
zione costosa e che richiede molto tempo. tensioni residue indotte dalle operazioni alle
Il risultato che si ottiene dipende in larga macchine utensili vengono eliminate e le even-
misura dalle tecniche di lucidatura utilizzate tuali distorsioni possono essere riprese duran-
e da pochi altri fattori: la purezza dell’acciaio te la semifinitura che precede il trattamento
(ossia il tipo, la distribuzione, la quantità e le termico di tempra.
dimensioni delle inclusioni ametalliche), l’omo- Tuttavia, quando un acciaio da tempra viene
geneità e la durezza dell’acciaio e, nel caso temprato e rinvenuto alla sua massima durez-
dell’acciaio temprato, le modalità secondo le za di utilizzo, bisogna abbandonare l’idea di
quali è stato effettuato il ciclo di trattamento evitare distorsioni.
termico. Il motivo è che occorrono temperature di
Le inclusioni non metalliche vengono ridotte tempra più elevate e maggiori velocità di
al minimo se l’acciaio viene sottoposto, raffreddamento durante lo spegnimento.
durante la produzione, al degasaggio sotto Ciò vale specialmente quando le dimensioni
vuoto e/o a rifusione sotto elettroscoria con- dell’acciaio sono considerevoli. Il modo più
duttrice (procedimento ESR). Quest’ultimo sicuro per evitare la distorsione è quello di
passaggio consente di ottenere un acciaio più utilizzare un acciaio prebonificato quali Udde-
omogeneo ed esente da inclusioni rispetto ai holm Impax Supreme, Uddeholm Nimax ESR,
procedimenti di produzione dell’acciaio tradi- Uddeholm Nimax o Uddeholm Mirrax 40, che
zionali. non richiedono un ulteriore trattamento termi-
co.
A COSA SERVE IL Altri tipi di indurimenti superficiali
TRATTAMENTO TERMICO? possono incrementare localmente la durezza
Il trattamento termico a cui viene sottoposto dell’acciaio.
l’utensile finito serve ad ottenere proprietà
meccaniche opportune (durezza, tenacità,
resistenza meccanica, ecc.). Sussistono
tuttavia vari problemi correlati al trattamento
termico (distorsione, variazioni dimensionali,
ecc.), che è necessario risolvere.
Stampo per produzione fanali per auto con finitura superficiale speculare.
UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI 11IL PROBLEMA DELLE • È possibile risparmiare sul peso del materiale
VARIAZIONI DIMENSIONALI acquistato, il che significa una sensibile ridu-
Sebbene alcune variazioni dimensionali siano zione degli scarti.
inevitabili durante la tempra è comunque pos- • Non vi sono costi per le lavorazioni a macchi-
sibile limitarne e controllarne parzialmente gli na per l’asportazione degli strati superficiali
effetti. Ad esempio con un riscaldamento lento decarburati.
ed uniforme fino alla temperatura di austeni- • Riduzione del tempo di produzione, il che
tizzazione, utilizzando una temperatura non semplifica la programmazione della produ-
troppo elevata, un mezzo idoneo di raffred- zione e consente di effettuare calcoli dei costi
damento rapido oppure un procedimento di più accurati.
tempra interrotta.
Quando la stabilità dimensionale è impor- ELETTROEROSIONE (EDM)
tante gli acciai Uddeholm Stavax ESR,
Quando si ottengono parti figura mediante
Uddeholm Mirrax ESR, Uddeholm Unimax,
elettroerosione occorre considerare alcuni
Uddeholm Orvar Supreme, Uddeholm Vidar 1
accorgimenti, per ottenere risultati soddisfa-
ESR, Uddeholm Polmax, e Uddeholm Elmax
centi. Durante questa operazione lo strato
SuperClean possono essere temprati in aria.
superficiale dell’acciaio viene ritemprato, per
Uddeholm Corrax necessita di un pro-
cui diventa fragile. Ciò può causare criccature
cesso di invecchiamento ad una temperatura
che ridurranno la durata dell’utensile. Per
tra 500–600°C, senza raffreddamento rapido
evitare tale inconveniente bisogna attenersi alle
successivo. Questo significa che il pezzo non
seguenti norme precauzionali:
si deforma, ma ha un ritiro lineare ed omo-
• completare l’operazione di elettroerosione
geneo (circa 0,1%). Poichè è completamente
con un «fine-sparking» (elettroerosione di
prevedibile, è importante compensare il ritiro
finitura), ossia operando con bassa corrente
del materiale con un adeguato sovrametallo
e ad alta frequenza
• lo strato superficiale alterato (coltre bianca)
LA SCORCIATOIA PER deve essere rimosso meccanicamente
LA PRODUTTIVITÀ (mediante lucidatura o levigatura)
Acquistare acciaio con le dimensioni prossime • se la superficie elettroerosa funge da
a quelle richieste è un modo intelligente per motivo superficiale lo stampo dovrà essere
concentrare la capacità produttiva sulle lavora- sottoposto ad una distensione ad una tem-
zioni meccaniche più complesse. Molti acciai peratura inferiore di 25°C di quella del rin-
sono disponibili in diverse forme e dimensioni, venimento che ha conferito la durezza
molti sono già stati prelavorati alle macchine • se la superficie elettroerosa deve essere foto-
utensili (fresati o sgrossati di rettifica). incisa, è importante che l’intero strato super-
Gli acciai per utensili Uddeholm sono dispo- ficiale alterato venga asportato con cura
nibili in barre prelavorate. mediante levigatura.
È sempre possibile trovare una misura
standard adattabile alla commessa ricevuta, Per ulteriori informazioni sull’argomento si
riducendo in tal modo la quantità di lavorazioni rimanda alla pubblicazione Uddeholm «Elettro-
meccaniche inutili e costose. erosione degli acciai per utensili».
Viene sempre calcolato, per tutte le dimen-
sioni, un margine di tolleranza che permette ELETTROEROSIONE A FILO
una finitura finale sino al raggiungimento delle Questo procedimento facilita il taglio di forme
dimensioni standard. complesse ricavate da blocchi di acciaio tem-
prato, per esempio nella produzione di matrici
per estrusione. Tuttavia un acciaio temprato a
BARRE PRELAVORATE
cuore conserva sempre tensioni derivanti dal
Utilizzando una barra prelavorata come
trattamento termico per cui, quando vengono
materiale di partenza, il produttore dello stam-
aspor-tati notevoli volumi di acciaio in una sola
po beneficia di notevoli vantaggi, che incidono
operazione, possono verificarsi delle distorsioni
sul costo complessivo dell’acciaio.
o addirittura delle criccature. Tali problemi
12 UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPIpossono essere ridotti modellando l’acciaio La fotoincisione conferisce un aspetto grade-
ad una forma prossima alla forma finale vole ai prodotti, ne facilita la manipolazione e
mediante lavorazioni alle macchine utensili li rende relativamente resistenti a graffi e
prima del trattamento termico. Ciò consente al danneggiamenti di modesta entità.
pezzo di adattarsi alla forma definitiva e tolle-
rare meglio le sollecitazioni che si vengono a
REGOLE DA OSSERVARE DURANTE
creare durante il trattamento termico.
LA FOTOINCISIONE
I risultati ottenibili mediante fotoincisione non
dipendono interamente dalla tecnica utilizzata
e dal materiale dello stampo prescelto. Infatti
conta molto il modo in cui l’utensile è stato
trattato durante la sua produzione. Occorre
quindi osservare le seguenti regole.
• Se uno stampo è formato da diversi inserti
figura che ripetono lo stesso motivo foto-
inciso, tutti gli inserti devono essere pro-
dotti con lo stesso tipo di acciaio e seguendo
la medesima direzione delle fibre (preferibil-
mente dalla stessa barra o dallo stesso
blocco).
• Eseguire una distensione tra sgrossatura e
finitura alle macchine utensili.
• In genere non c’è alcun vantaggio ad uti-
PERCHÈ LA FOTOINCISIONE HA
lizzare abrasivi a grana più fine della 220 su
ACQUISTATO UNA TALE POPOLARITÀ
una superficie che dovrà essere fotoincisa.
Componenti plastici con particolari motivi
• Le superfici elettroerose devono essere
superficiali sono diventati sempre più di moda.
sempre rettificate o lucidate, altrimenti lo
Pertanto viene sovente richiesta una finitura
strato superficiale alterato dall’elettroerosione
superficiale dello stampo con un motivo foto-
non consente di ottenere buoni risultati nella
inciso anziché lucidato a specchio.
fotoincisione.
Nell’abitacolo di una auto ci sono molte parti fotoincise. Superfici fotoincise.
UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI 13• Evitare tempre superficiali prima della STAMPAGGIO
fotoincisione.
Prescrivendo l’impiego di materiali Uddeholm,
• In taluni casi un utensile saldato può essere il produttore dello stampo può già impostare le
fotoinciso, purché il materiale di apporto sia basi per l’ottenimento di un utensile affidabile e
identico a quello dell’utensile. In tali casi ad alta produttività.
segnalare al trattamentista qual è l’area
interessata dalla saldatura.
LE ESIGENZE DELLO STAMPATORE DI
• Se un utensile deve essere nitrurato, tale
COMPONENTI IN PLASTICA STAMPATI
operazione deve essere effettuata dopo la
L’utilizzatore dello stampo si aspetta che lo
fotoincisione.
stampo gli sia consegnato puntualmente e
• La fotoincisione aumenterà la superficie di
che gli consenta di produrre una determinata
contatto tra stampo e plastica e ciò può
quantità di componenti, con un certo livello di
provocare problemi di estrazione. Si con-
qualità ed al minor costo possibile.
siglia di stabilire a priori con lo specialista
Le esigenze principali dell’utilizzatore dello
della fotoincisione l’angolo di estrazione
stampo sono:
ottimale per la sagoma
• rispetto della data di consegna dello stampo,
ossia: pronta disponibilità dei materiali dello
ACCIAI PER UTENSILI UDDEHOLM stampo desiderati
IDONEI ALLA FOTOINCISIONE
• prestazioni affidabili dello stampo, velocità
Gli acciai prebonificati Uddeholm Impax di produzione elevata ed uniforme, qualità
Supreme (AISI P20 modificato) e Uddeholm uniforme dei pezzi stampati, lunga durata
Nimax ESR, Uddeholm Nimax, insieme agli dello stampo e costi di manutenzione dello
acciai da tempra Uddeholm Unimax, Udde- stampo ridotti
holm Orvar Supreme (AISI H13 migliorato) e
• disponibilità di parti di ricambio (materiali e
Uddeholm Vidar 1 ESR (AISI H11) forniscono
componenti)
risultati particolarmente buoni e costanti grazie
al loro contenuto di zolfo molto basso. Tutti questi requisiti possono essere riassunti
Anche gli acciai Uddeholm Stavax ESR, sotto la voce «Affidabilità dell’utensile».
Uddeholm Mirrax ESR, Uddeholm Mirrax 40,
Uddeholm Elmax SuperClean, Uddeholm AFFIDABILITÀ DELL’UTENSILE
Corrax e Uddeholm Polmax possono essere L’affidabilità dell’utensile dipende da vari
fotoincisi con ottimi risultati, ma richiedono una fattori: disponibilità immediata di materiale e
tecnica di fotoincisione leggermente diversa a componenti per lo stampo con caratteristiche
causa della loro resistenza alla corrosione. idonee, prestazioni adeguate dell’acciaio per
stampi e interscambiabilità dei componenti
dello stampo.
DISPONIBILITÀ DEGLI
ACCIAI PER STAMPI
La disponibilità immediata è assicurata dalla
rete di depositi locali, da un servizio di con-
segna affidabile e dall’ampia gamma di pro-
dotti e dimensioni.
MAGAZZINI LOCALI
La distribuzione geografica dei magazzini è
importante ai fini della qualità del servizio di
consegna della merce.
Nell’ambito della nostra organizzazione
commerciale mondiale viene attribuita notevole
importanza al continuo adeguamento dei
depositi e dei livelli di scorte alle esigenze dei
singoli mercati.
14 UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPIUDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI 15
UN SERVIZIO DI CONSEGNA RESISTENZA ALL’USURA
AFFIDABILE Il grado richiesto di resistenza all’usura varia a
La rete capillare dei depositi Uddeholm ed una seconda del tipo di resina utilizzata, della
gamma di prodotti completa sono alla base carica, delle quantità di additivi, della durata
della qualità del nostro servizio di consegna. dei cicli di produzione, delle tolleranze, ecc..
Ciascuno dei nostri depositi fa capo ad un Gli acciai per utensili coprono un ampio inter-
sistema di distribuzione efficiente e ben collau- vallo di valori di resistenza all’usura e di resi-
dato. stenza alla compressione. In teoria essi posso-
no essere suddivisi in due categorie: acciai per
UN’AMPIA GAMMA DI PRODOTTI stampi prebonificati per lotti produttivi modera-
In sintesi, siamo in grado di offrire un’ampia ti come Uddeholm Impax Supreme, Uddeholm
gamma di acciai per stampi e per portastampi. Nimax ESR, Uddeholm Nimax, Uddeholm
Uno dei punti più qualificanti del nostro Holdax, Uddeholm Mirrax 40, Uddeholm
servizio di assistenza alla clientela è costitu- Ramax HH and Uddeholm RoyAlloy e acciai
ito dalla capacità di fornire una consulenza per stampi da tempra per lunghe serie produt-
tecnica e una documentazione completa in tive come Uddeholm Stavax ESR, Uddeholm
relazione alla scelta dei materiali per stampi, Mirrax ESR, Uddeholm Polmax, Uddeholm
ai trattamenti termici ed alle applicazioni di tali Corrax, Uddeholm Orvar Supreme, Uddeholm
materiali, all’elettroerosione, alla lucidatura ed Vidar 1 ESR, Uddeholm Unimax and Uddeholm
alla fotoincisione della superficie degli acciai Elmax SuperClean.
per utensili. Gli acciai per stampi prebonificati possono
essere sottoposti a trattamenti superficiali (ad
PPRESTAZIONI DEGLI es.: nitrurazione) per ottenere una maggiore
ACCIAI PER STAMPI ED resistenza all’usura. Tuttavia gli acciai da tem-
AFFIDABILITÀ DEGLI UTENSILI pra forniscono la migliore combinazione di resi-
Le prestazioni dell’acciaio per stampi hanno stenza all’usura e resistenza alla compressione.
un’influenza decisiva sull’affidabilità dell’utensi- La resistenza all’usura degli acciai da tempra
le. Pertanto i materiali per le parti figura e gli può essere ulteriormente migliorata da tratta-
inserti degli stampi vengono scelti in base al menti o rivestimenti superficiali (nitrurazione,
tipo di materiale plastico che viene stampato, cromatura, PVD, CVD ecc.). Tali trattamenti
al numero di pezzi del lotto di produzione, al superficiali vanno eseguiti, di preferenza, solo
procedimento utilizzato per lo stampaggio ed dopo che lo stampo è stato approvato integral-
alla natura del prodotto finale. mente, perché una ulteriore lavorazione alle
Le prestazioni dell’acciaio per stampi dipen- macchine utensili potrebbe risultare difficolto-
dono dalla resistenza all’usura, alla compres- sa.
sione ed alla corrosione, dalla sua conducibilità Si noti che la resistenza alla corrosione
termica e tenacità. degli acciai Uddeholm Stavax ESR, Mirrax
La Uddeholm ha concentrato il suo program- ESR, Mirrax 40, Polmax, Corrax e Elmax
ma di produzione di acciai per stampi su un SuperClean viene ridotta in seguito alla nitru-
numero abbastanza ridotto di marche, cias- razione.
cuna delle quali è idonea per determinate Gli acciai ottenuti mediante la Metallurgia
applicazioni. In tal modo è in grado di garantire delle polveri, ossia Uddeholm Elmax SuperCle-
non solo la disponibilità immediata del pro- an, Uddeholm Vanadis 4 Extra SuperClean, e
dotto, ma permette anche, al produttore dello Uddeholm Vanadis 8 SuperClean, sono estre-
stampo ed all’utilizzatore, di conoscere appro- mamente resistenti all’usura. Sono consigliati
fonditamente le caratteristiche di ciascun per stampi di piccole dimensioni, inserti e
acciaio (ad esempio: lavorabilità, risposta al maschi soggetti ad usura abrasiva.
trattamento termico, ecc.) e delle sue presta- Il basso coefficiente di attrito dell’acciaio
zioni. Uddeholm Vancron 40 SuperClean può risol-
vere i problemi di incollaggio della plastica sulla
superficie dello stampo.
16 UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPIRESISTENZA ALLA COMPRESSIONE Uddeholm Mirrax ESR e Uddeholm Mirrax 40
La resistenza alla compressione richiesta (prebonificato) sono acciai per stampi resistenti
dipende dal procedimento di stampaggio della alla corrosione e con il minore contenuto inclu-
materia plastica, dalle pressioni di iniezione e sionale, mentre Uddeholm Polmax può soddis-
di chiusura e dalle tolleranze del pezzo finito. fare le richieste più specifiche in fatto di lucida-
Durante lo stampaggio le forze a compres- bilità abbinata alla resistenza alla corrosione.
sione si concentrano sulle superfici di divisione Uddeholm Elmax SuperClean ha una buona
dell’utensile. resistenza sia alla corrosione che all’usura ed
Quando si utilizzano acciai prebonificati, un infine Uddeholm RoyAlloy o Uddeholm Ramax
trattamento di tempra locale (ad es. alla fiam- HH sono acciai per portastampi resistenti alla
ma) può consentire di ottenere l’aumento di corrosione con una lavorabilità molto buona.
resistenza alla compressione desiderata. Utilizzando Uddeholm Ramax HH o Uddeholm
RoyAlloy per i portastampi le proprietà inossi-
dabili sono estese allo stampo completo.
RESISTENZA ALLA CORROSIONE Uddeholm Vanax SuperClean combina una
eccellente resistenza alla corrosione con
Se si desidera produrre particolari di plasti-
eccellente resistenza ad usura abrasiva.
ca stampati con una velocità di produzione
elevata e costante e con buona uniformità, le
superfici di stampaggio non devono deterio- CONDUCIBILITÀ TERMICA
rarsi durante la produzione. La corrosione, una
Il tempo ciclo durante il processo di stampag-
minaccia costante per l’efficienza della produ-
gio dipende soprattutto dalla capacità dello
zione, può verificarsi in vari modi.
stampo di trasferire il calore dal pezzo di plasti-
• Alcuni tipi di materie plastiche possono rila- ca stampato al fluido refrigerante.
sciare sottoprodotti corrosivi. Un esempio In un acciaio molto legato il coefficiente di
è quello dell’acido cloridrico prodotto dal conducibilità termica è alquanto inferiore a
PVC. Tale effetto può essere ridotto al minimo quello di un acciaio basso legato. Tuttavia dati
evitando di superare la temperatura di stam- sperimentali indicano chiaramente che è la
paggio raccomandato per questo materiale plastica del pezzo stampato che agisce
che, di solito, è di 160°C. maggiormente sul flusso di calore in uno stam-
• Il mezzo di raffreddamento può essere po a causa della bassa conducibilità termica
corrosivo. Ciò può provocare un calo rispetto a quella dell’acciaio.
dell’efficienza di raffreddamento o, addi- Una buona resistenza alla corrosione è però
rittura, l’ostruzione completa dei canali di un fattore molto più importante della conduci-
raffreddamento. bilità termica, se si vuole ottenere elevata ed
• La produzione in ambienti ad atmosfera uniforme efficienza produttiva. La resistenza
umida o corrosiva, oppure la conservazione alla corrosione ha infatti un effetto positivo per
prolungata in tali ambienti, possono provo- lo scambio termico con i canali di raffredda-
care un dan neggiamento della superficie mento. L’impiego di un acciaio inossidabile per
dovuto all’azione dell’acqua, alla condensa stampi, ad esempio Uddeholm Stavax ESR,
e, in certi casi, alla ruggine che si forma nelle Uddeholm Mirrax ESR o Uddeholm Mirrax 40
cavità, con conseguente degrado della costituisce in molti casi la soluzione ideale.
superficie dei prodotti. Quando sono richiesti materiali per stampi
con buona resistenza alla corrosione in combi-
Tutti i problemi citati stimolano la richiesta di
nazione con una elevata conducibilità termica,
acciai per inserti, parti figura e portastampi
Uddeholm è in grado di fornire diverse leghe di
resistenti alla corrosione. Uddeholm Corrax,
rame per stampi. Uddeholm Coolmould è una
l’acciaio Uddeholm con la migliore resistenza
lega di rame ad elevata resistenza meccanica,
a corrosione, è utilizzato dove la corrosione
con una elevata conducibilità termica, buona
è il problema dominante (es. stampaggio di
resistenza alla corrosione ed usura e una
polimeri corrosivi). Uddeholm Stavax ESR,
buona lucidabilità.
UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI 17TENACITÀ ATTRITO
La cricca è quanto di peggio possa accadere Nello stampaggio plastica dove è richiesto un
in uno stampo. alto grado di finitura superficiale del manufatto,
Forme complesse con angoli poco raggiati, come per parti ottiche, si potrebbe verificare
spigoli vivi, pareti sottili e grandi differenze di dell’incollaggio tra la superficie dello stampo e
spessore sono attualmente all’ordine del gior- la parte stampata. Alte forze adesive possono
no. La tenacità è quindi una delle proprietà comportare difficoltà nell’estrazione del com-
fondamentali che un acciaio per stampi deve ponente stampato, ma anche e soprattutto un
possedere. deterioramento della qualità superficiale del
La tenacità di un materiale è la misura della manufatto.
sua capacità di resistere alla propagazione di Utilizzando le proprietà di basso coefficiente
una cricca in presenza di un invito a rottura di attrito provenienti dalla alta concentrazione
sotto-posto ad un carico a trazione. In pratica di piccoli nitrocarburi nella matrice metallica
questi punti di innesco possono essere difetti di Uddeholm Vancron 40 SuperClean, acciaio
superficiali derivanti da lavorazioni mecca- prodotto mediante metallurgia delle polveri ed
niche, come cricche da fatica, inclusioni o addizionato con azoto, si avrà una notevole
difetti strutturali dovuti ad un trattamento riduzione delle forze di estrazione. La riduzione
ermico non corretto. dei problemi di estrazione e di incollaggio è
Siamo pienamente consapevoli dell’impor- percepibile maggiormente nello stampaggio
tanza della tenacità, per cui utilizziamo tecno- ad iniezione, ad esempio, di PC e COC (Cyclic
logie metallurgiche avanzate per conferire la Olefin Copo-lymers).
massima tenacità agli acciai per stampi. Grazie Il basso contenuto di inclusioni ametalliche
all’impiego di tecniche quali il degassaggio e la speciale struttura ottenuta dalla presenza
sotto vuoto, speciali procedimenti di raffinazio- di piccoli nitrocarburi uniformemente distribuiti,
ne e la rifusione sotto elettroscoria conduttrice, forniscono un’ottima base per effettuare luci-
i nostri acciai offrono valori di tenacità ed iso- dature a specchio all’acciaio Uddeholm
tropia elevati. Tali valori di tenacità ed isotropia Vancron 40 SuperClean.
sono misurabili sia in superficie che a centro
barra.
18 UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPISTAMPAGGIO rame, con alta conducibilità termica, possono
in alcuni casi essere utilizzati come materiale
AD INIEZIONE per stampi.
Lo stampaggio ad iniezione è un processo in
cui il materiale termoplastico o termoindurente, PRODUTTIVITÀ
riscaldato e fuso, viene iniettato ad alta pres- Anche la produttività può talvolta essere
sione in una cavità relativamente fredda per la influenzata o migliorata grazie alla selezione dei
solidificazione. materiali per gli stampi, come nel caso della
Lo stampaggio ad iniezione è un metodo per scelta di utilizzare materiali ad alta conduci-
lotti di produzione elevati. Tuttavia gli stampi bilità termica.
possono essere estremamente complicati e
costosi. REQUISITI DEI MATERIALI PER STAMPI
A seconda del numero di parti prodotte, del
PRESTAZIONI DELLO STAMPO
materiale plastico utilizzato, delle dimensioni
La selezione dell’acciaio per utensili può essere dello stampo e del tipo di finitura superfi-
determinante per le prestazioni dello stampo. ciale, si possono impiegare svariate tipologie di
A seconda dell’interlocutore la parola presta- materiale.
zione può assumere significati differenti: Si devono considerare le seguenti proprietà
• durata dello stampo del materiale di base dello stampo:
• qualità della parte in plastica • durezza e resistenza
• produttività • tenacità
• resistenza ad usura
DURATA DELLO STAMPO • contenuto inclusionale
La durata dello stampo può essere determinata • resistenza a corrosione
da differenti meccanismi come: • conducibilità termica
• usura
• difetti superficiali
• deformazione plastica
STAMPAGGIO
• corrosione
A COMPRESSIONE
L’usura può verificarsi a causa di plastica
Lo stampaggio a compressione è una tecnica
rinforzata o lotti produttivi ingenti, i difetti
usata principalmente per lo stampaggio di
superficiali possono apparire durante la pro-
plastiche termoindurenti, dove il materiale da
duzione dello stampo (ad es. una lucidatua
formare è posto direttamente nello stampo
errata) o difetti derivanti da elettroerosione.
aperto; a chiusura dello stampo vengono
La deformazione può a volte aver luogo per
applicati calore e pressione; fino alla totale for-
una elevata forza di chiusura. La corrosione
matura del materiale lo stampo rimane chiuso.
può ovviamente essere un problema quando
Questa tecnica è spesso utilizzata per lo
si stampano resine corrosive come il PVC, ma
stampaggio di plastica rinforzata con fibra di
può anche essere frutto di acqua di raffredda-
vetro.
mento aggressiva o atmosfera umida.
Lo stampaggio a compressione offre parec-
chi vantaggi, ad esempio:
QUALITÀ DELLA PARTE STAMPATA
• mancanza di scarti di plastica (nessun punto
La qualità del particolare in plastica deriva sia
di iniezione o canale di colata)
dalla sua estetica, che dalla sua funzione. La
• minime tensioni interne nella parte stampata
selezione dell’acciaio è importante per stampi
• utilizzabile per particolari molto pesanti
lucidati. L’acciaio deve essere pulito e conte-
nere una quantità molto bassa di inclusioni. • apparecchiature poco costose
Le tolleranze possono essere alterate dalle Le limitazioni sono:
temperature instabili dello stampo, che ovvia- • difficoltà con forme complesse, come sotto-
mente dipende fortemente dalla dimensione squadra o piccoli fori
e dalla posizione dei canali di raffreddamen- • tolleranze limitate
to, ma anche dalla scelta del materiale per lo
• possibili problemi di bave
stampo. Materiali come alluminio o leghe di
UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI 19Le bottiglie in PET sono prodotte in due fasi: prima
stampaggio ad iniezione delle preforme e poi
soffiaggio delle preforme per conferire la forma finale
della bottiglia. Uddeholm Stavax ESR è un acciaio per
utensili consigliato per la produzione di preforme.
20 UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPIREQUISITI DEI MATERIALI PER STAMPI PROPRIETÀ DEL
Proprietà fondamentali sono: MATERIALE DELLO STAMPO
• resistenza ad usura Proprietà fondamentali sono:
• resistenza e durezza • richieste di durezza media
• resistenza alla corrosione
Vengono normalmente utilizzati acciai ad alta
• conducibilità termica
durezza. Quando gli stampi sono grandi è
comune l’uso di acciai prebonificati con inserti
CONSIGLI PER IL
in acciai da tempra ad alta durezza, dove è
MATERIALE PER LO STAMPO
necessaria una maggiore resistenza all’usura.
Il materiale più comune da usare negli stampi
per soffiaggio sono le leghe di alluminio, con
SOFFIAGGIO inserti di materiale di durezza superiore. Viene
utilizzato anche l’acciaio, in alcuni casi anche
Il soffiaggio è un processo utilizzato per dare
allo stato ricotto.
forma a un prodotto termoplastico cavo. Un
tubo di plastica è dilatato a caldo mediante aria
compressa e raffreddato contro la superficie
dello stampo.
Esiste una varietà di tecniche di soffiaggio
ESTRUSIONE
per ogni diversa applicazione: Operazione continua in cui il materiale plastico
• soffiaggio per estrusione riscaldato viene spinto attraverso una matrice,
producendo un profilo della forma desiderata.
• soffiaggio per iniezione
Il materiale plastico è posto in una tramoggia
Nel soffiaggio per estrusione viene inizialmente di alimentazione che alimenta il cilindro. Una
estruso un tubo (parison). Il tubo è poi posi- vite rotante trasporta il materiale attraverso il
zionato in uno stampo e, sottoposto ad aria cilindro, facendolo passare attraverso una
compressa, si deforma fino a premere contro le matrice della forma desiderata. Il profilo estru-
pareti fredde dello stampo, solidificando nella so successivamente viene leggermente raf-
forma dello stampo. freddato e, raggiunta la temperatura ottimale,
Viene utilizzata la tecnica di estrusione conti- tagliato a misura. Il raffreddamento può essere
nua e estrusione intermittente. effettuato mediante esposizione ad aria a tem-
Il soffiaggio per iniezione prevede prima lo peratura ambiente, passando attraverso un
stampaggio di una preforma, per estrusione o bagno tenuto a temperatura controllata o con
mediante stampaggio ad iniezione, che viene aria compressa.
poi soffiata alla forma desiderata. Normalmente viene utilizzata una unità
spe-ciale di calibrazione per dare al profilo la
REQUISITI DEI sua dimensione finita. Il raffreddamento è un
MATERIALI DELLO STAMPO processo delicato, al fine di mantenere le
Le proprietà del materiale dello stampo sono tolleranze ed evitare bave.
naturalmente assai diverse se si parla di stam-
paggio ad iniezione o di estrusione delle REQUISITI DEI MATERIALI
preforme o del soffiaggio stesso. PER LE MATRICI
Per i requisiti dei materiali per estrusione e/o Nel processo di estrusione sono coinvolte
stampaggio ad iniezione fare riferimento alle molte parti meccaniche.
informazioni indicate per il tipo di processo. Le unità di calibrazione sono spesso pro-
Il soffiaggio è un metodo a bassa pressione dotte in alluminio, affinché si raffreddino velo-
dove la resistenza e l’usura sono molto conte- cemente. La matrice è però solitamente in
nute. acciaio. Viene richiesta una resistenza mode-
Alcune parti dello stampo, come le aree di rata tuttavia, per l’estrusione di profili in PVC
chiusura e/o i collari, possono richiedere è necessaria resistenza alla corrosione e per i
materiali con resistenza superiore. Il PVC è un profili rinforzati resistenza all’usura.
materiale comune per le bottiglie e può cau- I materiali prebonificati hanno resistenza
sare problemi di corrosione. Il soffiaggio è un sufficiente. Gli stampi sono talvolta nitrurati per
processo ad elevata produttività dove i tempi una maggiore resistenza ad usura.
di ciclo sono di grande importanza.
UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPI 21STESSA QUALITÀ COSTANTE DEGLI ACCIAI E
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dustria dello stampaggio delle materie plasti- La Uddeholm produce: acciai per utensili per
che ci consente di conoscere alla perfezione lavorazioni a freddo, barre presgrossate di ret-
quali sono le dimensioni, i tipi e le tolleranze tifica, aste per foratura e barrette cave, acciai
più richiesti. per stampi per materie plastiche, acciai per
I nostri acciai sono disponibili presso Centri stampi per pressofusione e acciai per applica-
di Assistenza situati in posizioni strategiche. zioni a caldo.
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scelta, trattamenti termici ed applicazioni dei
materiali per stampi, elettroerosione, lucidatura e
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Essa costituisce un aspetto molto importante
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in loco possono aiutarvi a scegliere i materiali
durante la fase di progettazione dello stampo
e, successivamente, consigliarvi sui trattamen-
ti termici, la rettifica e le lavorazioni alle mac-
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Affinché le riparazioni mediante saldatura ab-
biano buon esito, è essenziale che le caratte-
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22 UDDEHOLM ACCIAI PER STAMPIPuoi anche leggere
