Elastomeri Termoplastici Poliuretanici (TPU)... · Essiccamento Istruzioni per l’essicamento Elastollan durezza Tempo Temperatura essicamento essiccamento Circolazione d’aria

Informazioni tecniche

Elastomeri TermoplasticiPoliuretanici (TPU)Elastollan®– tecnologie di trasformazione

2

Sommario

Informazioni generali

Stampaggio per iniezione

Estrusione

Procedure di finitura

Stoccaggio 4

Essiccamento 5

Colorazione 6

Additivi 6

Utilizzo del rigenerato 6

Post-trattamento 7

Igiene e sicurezza 8

Trattamento dei rifiuti 8

Requisiti della pressa 9

Condizioni di stampaggio 10

Progettazione dello stampo 12

Ritiro 14

Sovrastampaggio di inserti 14

Metodi speciali di trasformazione 15

Guida all’eliminazione dei difetti nello stampaggio 15

Requisiti dell’estrusore 16

Condizioni di estrusione 17

Concezione delle filiere 18

Raffreddamento e calibraggio 19

Tecniche di estrusione 20

Metodi speciali di trasformazione 22

Guida all’eliminazione dei difetti nell’estrusione 22

Saldatura 23

Incollaggio 23

Trattamento superficiale 23

6777_verarbeitung_ital.qxd 15.02.2006 7:59 Uhr Seite 2

3

Sommario

Lavorazione con asportazione di truciolo

Sistemi qualità

Indice analitico

Parametri di lavorazione 24

Foratura 24

Tornitura 25

Fresatura 25

Segatura 25

Rettificatura 25

Punzonatura 25

26

27


4


Elastollan è il marchio depositato deinostri elastomeri poliuretanici termo-plastici (TPU), che vengono usatinello stampaggio per iniezione,estrusione e soffiaggio.

Per la trasformazione d’Elastollan,bisogna rispettare i seguenti principi:

L‘Elastollan viene consegnatoincolore sotto la forma di granulicubici, cilindrici oppure lenticolari.Elastollan secco è un materialeigroscopico, ovvero quando vieneesposto all’aria libera assorbe rapi-damente umidità. L‘Elastollan abase polietere assorbe più umiditàche l‘Elastollan a base poliestere.

I diagrammi nelle fig. 1 e 2 rappre-sentano i valori di umidità assorbita.

Si raccomanda di stoccare il mate-riale in un posto secco a tempera-tura ambiente.

È consigliato portare il materialestoccato in un posto fresco alla tem-peratura ambiente prima di aprire ilfusto evitando cosi il fenomeno dicondensa.

Dopo ogni prelievo di materiale,richiudere con cura il fusto. Il granulodeve essere esposto il meno possi-bile all’aria ambientale. È inoltreimportante coprire la tramoggia diriempimento della macchina ditrasformazione. Noi consigliamo dieffettuare un essiccamento doporipetute aperture successive dellostesso fusto.

Stoccaggio

Assorbimento di umiditàTPU a base poliestere Durezza 80 Shore A – 64 Shore D

Fig. 1

1

2

1 – Clima caratteristico40°C/92% umidità relativa


0 1 2 3 4 5 6 7 8

0,80

0,70

0,60

0,50

0,40

0,30

0,20

0,10

0,00

Tempo [ore]

Um

idità

ass

orb

ita [%

]Assorbimento di umiditàTPU a base polietereDurezza 80 Shore A – 64 Shore D

Fig. 2

1

2



0 1 2 3 4 5 6 7 8

0,80

0,70

0,60

0,50

0,40

0,30

0,20

0,10

0,00

Tempo [ore]

Um

idità

ass

orb

ita [%

]


5


Un granulo con un alto tasso diumidità provoca delle difficoltà ditrasformazione e una peggiorequalità del pezzo finito.

La formazione di schiuma sul mate-riale plastificato, oppure di bollicinegassose nel fuso, stanno ad indicareche il livello di umidità è troppo ele-vato. Per il processo d’estrusione, levariazioni delle portate sono spessole conseguenze di un essiccamentoinsufficiente.

Per ottenere un’ottima qualità suipezzi stampati Elastollan, è neces-sario che il materiale (vergine o rige-nerato) venga essiccato prima diessere trasformato. La percentualedi umidità nel granulato deverimanere inferiore al 0,02%.

I forni a circolazione d’aria, gli essic-catori a vuoto e gli essiccatori a ariadeumidificata sono adatti a questoscopo. Per i parametri di essicca-mento vedere la tab.1.

Lo strato di granuli nei forni a circo-lazione d’aria non deve superare 4 cm. Negli essicatori ad aria deumi-dificata, è possibile usare a pieno lacapacità esistente. Dopo l’essicca-mento, stoccare immediatamente ilgranulato in contenitori secchi chepossano essere accuratamentesigillati.

Quando si usano coloranti eadditivi, conviene assicurarsi cheanche questi vengano essiccati.

È consigliabile prima di eseguirel’essiccamento, che il tutto vengapre-miscelato affinché l’intero pro-dotto venga essiccato in egualmisura.

Essiccamento

Istruzioni per l’essicamento

Elastollan durezza Tempo Temperatura essicamentoessiccamento Circolazione d’aria Aria deumidificata

Shore A 78 � 90 2 � 3 ore 100 � 110°C 80 � 90°C

Durezza superiore Shore A 90 2 � 3 ore 100 � 120°C 90 � 120°C

Tab. 1

Diagramma di essiccamento per Elastollan

Fig. 3

Con

tenu

to u

mid

ità [%

]

0 30 60 90 120 150 180

0,40

0,35

0,30

0,25

0,20

0,15

0,10

0,05

0,00

Tempo essiccamento [min]

Essiccatori ariadeumidificata, 110°C

Forno circolazionearia 110°C

Forno circolazionearia, 90 °C


6


Tutta la gamma dei nostri tipi diElastollan possono essere colorati. I coloranti a base di TPU sono i piùadatti a questo procedimento. Il 2%costituisce la proporzione normaleper l’addizione di coloranti, tuttaviaun tipo di Elastollan già pre-caricatodi additivi, come per esempio unritardante alla fiamma, necessita diuna percentuale maggiore per unamigliore diffusione del colore.

Non si deve escludere un rischiod’incompatibilità se si usanocoloranti non fabbricati su baseElastollan. Si constata una riparti-zione insufficiente dei pigmenti, cheprovoca una pessima colorazione,e questo può portare a difetti sullesuperfici e ad una qualità inferiore.

A seconda della qualità richiesta sulpezzo finito, si può aggiungere finoal 30% di rigenerato al materiale ver-gine. Il tipo di materiale e la durezzashore del rigenerato deve corrispon-dere al materiale vergine Elastollanutilizzato e sopratutto deve essereprivo di contaminazione.

Il rigenerato, se à possibile, deveessere incorporato secco, frantu-mato e senza strato intermediarionel processo di trasformazione.

Una materia inquinata o che hasubito danni termici non può essereritrasformata.

Ripetute trasformazioni del rigene-rato nuociono alla qualità del pezzofinito. Le norme di qualità precise,che si basano su specifiche, esclu-dono la sua utilizzazione.

Vari additivi possono essere utilizzatial fine di aumentare le proprietà deimateriali Elastollan.

Si hanno a disposizione, sotto formaconcentrata, i seguenti additiviElastollan:

● Agenti antibloccanti

● Agenti distaccanti

● Agenti stabilizzanti UV

Colorazione

Additivi

Utilizzo del rigenerato


7


Le buone prestazioni meccanichedei pezzi d’Elastollan si ottengonodopo uno stoccaggio di alcune setti-mane a temperatura ambiente.

Per ottenere le migliori proprietàfunzionali sui particolari finiti in brevetempo è necessario eseguire untrattamento di ricottura.

Questo trattamento col calore si puòeffettuare in un forno ad aria circo-lante.

La tab. 2 mostra i valori tipici delElastollan temperato rapportato a quello non temperato.

I pezzi con stabilità dimensionaleridotta devono essere inseritidurante il riscaldamento, in modotale da evitare la deformazione.

I pezzi estrusi vengono trattatisoltanto in casi particolari.

Post-trattamento

Ricottura: Tempo e temperatura consigliati: 20 ore a 100°C

Effetto della tempera sulle Elastollan proprietà

Propietà Unità di DIN Tem- Non tem- Non tem- Non tem-fisiche misura perato perato perato perato

20 h 20 h 7 d 35 d100°C 23 °C 23°C 23°C

Elastollan C 90 A 55

Durezza Shore A 53505 91 91 92 92

Resistenza alla rottura MPa 53504 48 42 44 46

Allungamento % 53504 580 570 550 500

Resistenza allo strappo N/mm 53515 98 80 83 85

Abrasione mm3 53516 22 54 30 29

Cedimento permanente a compressionea 70 °C % 53517 33 60 53 50

Elastollan C 1190 A 55

Durezza Shore A 53505 90 89 91 91

Resistenza alla rottura MPa 53504 48 43 45 46

Allungamento % 53504 550 560 530 500

Resistenza allo strappo N/mm 53515 85 74 73 79

Abrasione mm3 53516 19 48 34 27

Cedimento permanente a compressionea 70 °C % 53517 36 70 65 65

Tab. 2


8


L’Elastollan può essere manipolato e trasformato, a seconda del suotipo, a temperature diverse.

Come per tutte le materie organichenaturali o sintetiche, ci si puòaspettare una decomposizione oltrecerte temperature. Il grado didecomposizione dipende nellostesso tempo dalla temperatura edal tipo di materiale utilizzato.Generalmente la decomposizionecomincia a circa 230°C.

I vapori formati in queste condizionipossono causare fastidi sul posto dilavoro, particolarmente quando lafusione dell’elastomero si fa all’arialibera.

Per questa ragione si consiglia unospolveramento accurato, soprat-tutto nella zona di uscita.

Grazie alla natura dell’Elastollan,non c’è da temere un inquinamentodell’ambiente. Il rifiuti possonoessere stoccati in una discaricacomunale oppure essere trattati inuna centrale di incenerimento.Ovviamente conviene rispettare ledirettive locali concernenti il tratta-mento dei rifiuti.

Per ulteriori informazioni consultarele nostre schede di sicurezza (safetydata sheet).

Igiene e sicurezza

Trattamento dei rifiuti


9


Per trasformare l’Elastollan sonoadatte le presse ad iniezione equi-paggiate di plastificatore (vite) a trezone. A causa della sensibilità a frizione del materiale, i plastificatoricon zona di compressione corta,sono sconsigliati.

In fig. 4 è illustrato il tipo di viteraccomandato per lo stampaggio adelevata produttività dell’Elastollan.

Il rapporto di compressione deveessere compreso tra 1:2 e 1:3. Nellafig. 5 sono rappresentate le profon-dità dei filetti raccomandate.

Per lo stampaggio dell’Elastollan ènecessario impiegare puntali convalvola anti-ritorno ad anello, perassicurare una pressione constantenell’impronta ed un peso uniformeda stampata a stampata.

Gli ugelli aperti e quelli a chiusurasono raccomandati per lo stam-paggio; le pareti interne devonoessere lisce e senza irregolarità incui potrebbero ristagnare residui dimateriale.

È di essenziale importanza l’elimina-zione di tutti i possibili punti di rista-gno in diverse zone quali:

– Le superfici di accoppiamento traadattatore e cilindro e tra adatta-tore e ugello.

– L’accoppiamento del gruppoperno, valvola, distanziale e dellostesso con il plastificatore.

Requisiti della pressa

Configurazione vite a tre zone

Fig. 4

L = 18–22 D

D

Relazione: Diametro vite – profondità filetto (zona di alimentazione)

Fig. 5

Pro

fond

ità fi

lett

o (z

ona

di a

limen

tazi

one

) [m

m]

Diametro vite [mm]

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

14

12

10

8

6

4

Zona di omogeneizzazione

0,25 L

Zona di compressione

0,35 L

Zona di alimentazione

0,40 L


10


Per assicurare un’alta qualità suipezzi stampati senza alcun proble-ma di trasformazione e consistenzaè necessario che le temperaturepredisposte sul cilindro abbiano uncontrollo preciso e costante. Lezone del cilindro devono esseredotate di sistemi indipendenti diregolazione della temperatura, cosicome la temperatura dell’ugellodeve potersi regolare in modo indi-pendente.

Tra la zona di alimentazione e lazona di omogeneizzazione, latemperatura deve essere incremen-tata di circa 10–20°C. La tempera-tura dell’ugello deve essere regolatain modo tale da impedire la soli-dificazione o il gocciolamento delmateriale.

La tab. 3 indica le temperature rac-comandate del cilindro a secondadelle diverse durezze.

È consigliato verificare la tempera-tura del fuso direttamente sull’elasto-mero fuso a mezzo di un pirometroad ago; le rilevazioni dovrannoessere effettuate periodicamentedurante la produzione affinché latemperatura del fuso resti entro ilimiti raccomandati (tab. 4). La tem-peratura del fuso e la sua uniformitàsono determinate da un correttofunzionamento delle temperaturepredisposte sul cilindro di plastifica-zione.

L’Elastollan è sensibile alle sollecita-zioni tangenziali, pertanto una velo-cità troppo elevata di rotazione dellavite può danneggiare le proprietà delprodotto.

Dal grafico della fig. 6 si può ricavareil numero di giri massimo della vite(rpm) in funzione del diametro e dellasua velocità periferica.

Quando il ciclo è interrotto per unlungo periodo di tempo, il materialerimasto nel cilindro è termicamentedanneggiato. È pertanto necessarioprima di iniziare la produzione spur-gare il materiale dal cilindro.

Condizioni di stampaggio

Valori indicativi temperature del cilindro in °C

Durezza Shore Temperatura zona Temperatura dell’ugellodi riscaldamento

60 A–80 A 170–200 200–21085 A–95 A 190–220 210–22598 A–74 D 210–230 220–240

Tab. 3

Valori indicativi temperatura del fuso in °C

Elastollan durezza 60 Shore – 80 Shore A 190–205Elastollan durezza 85 Shore – 95 Shore A 205–220Elastollan durezza 98 Shore – 74 Shore D 215–235

Tab. 4

Relazione: Velocità rotazione vite – diametro vite

Fig. 6

Velo

cità

rota

zion

e vi

te [r

pm

]

Diametro vite [mm]

Velocità periferica max. 0,2 m/s

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

100

80

60

40

20


11


Per trasformare l’Elastollan, bisognatenere conto dei seguenti parametridella pressa (fig. 7):

Pressione di iniezione epressione di mantenimento Questi fattori condizionano notevol-mente la qualità dei pezzi stampati.Per ottenere pezzi che presentanocaratteristiche ottimali di aspettosuperficiale, proprietà meccaniche,stabilità dimensionale e assenza di deformazioni di stampaggio, è essenziale che la pressione dimantenimento sia sufficiente e cherisulti applicata per il tempo neces-sario a permettere una buona velo-cità di cristallizazione a pressionecostante, in quanto una pressione di mantenimento troppo bassa pre-giudicherebbe le succitate caratte-ristiche. Una pressione d’iniezionetroppo elevata provocherebbe delleelevate tensioni all’interno dei pezzistampati e renderebbe l’estrazionedifficile.

ContropressioneQuesto parametro permette l’omo-geneizzazione dell’elastomero fusomigliorando notevolmente la suauniformità.

Si raccomanda di utilizzare una con-tropressione non troppo elevata acausa della sensibilità del materialea sollecitazioni tangenziali.

Velocità iniezione Una corretta velocità di iniezionedipende dalle dimensioni del puntodi iniezione, dalla geometria delpezzo finito e dalla fluidità del fuso.Essa deve essere mantenuta piùbassa possibile.

Una tipica rappresentazione delciclo dell’Elastollan è illustrata neldiagramma in fig. 7.

Tempo cicloIl tempo ciclo dipende dal processodi cristallizzazione e dall’estrazione.Il tempo di estrazione è determinatoprincipalmente dalla temperaturadello stampo, dallo spessore delpezzo e dalla durezza del materiale.

In fig. 8 è rappresentato il tempociclo in funzione dello spessore per tipi di Elastollan con differentidurezze Shore.

Condizioni di stampaggio

Configurazione della pressione interna durante lo stampaggio

Fig. 7

ps Pressione iniezione 100–1000 barpn Pressione mantenimento 100–1000 barpst Contropressione 5– 20 bar

Velocità iniezione: La più bassa possibile in funzione delpunto d’iniezione, dello spessore e dellaviscosità del materiale

ps

pn

pst

Tempo [t]

Pre

ssio

ne [p

]

Tempo ciclo in funzione dello spessore

Fig. 8

Tem

po

[s]

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Spessore [mm]1 2 3 4 5 6 7 8 9

60 Shore A

85 Shore A

64 Shore D


12


Progettazione dello stampo

Sistema di canali

Fig. 9

Fig. 10

Tipi canali in sezione

Fig. 11

Rettan- Mezza Trapezoi- Trapezoi- Circolaregolare luna dale dale-

circolare

Sconsigliato Accettabile Ottimo

Materiali per la costruzione degli stampiGli stampi più comunemente uti-lizzati nello stampaggio ad iniezione,sia quelli in acciaio che in lega diacciaio, sono idonei allo stampaggiodi Elastollan. Alcuni stampi costruitiin metallo non ferroso, preferibil-mente in leghe di alluminio, menocostose, sono utilizzati senzaproblemi in particolare nell’industriadella calzatura.

Carota (materozza)Il diametro massimo della carota nondeve superare lo spessore massimodel pezzo stampato. Il diametro delforo di entrata della carota deveessere come minimo di 0,5 mm supe-riore al diametro del foro di uscitadell’ugello della pressa. Il punto diiniezione deve essere localizzatonella zona dello spessore massimo.La carota deve essere più cortapossibile; deve avere una superficieperfettamente levigata e deveraccordarsi ai canali con superficiraggiate senza discontinuità. Laconicità della carota deve esserecome minimo 6°. Il tira-materozzadeve essere progettato con cura per evitare che la carota restiappiccicata durante l’estrazione.

CanaliLe proprietà del fuso dell’Elastollanrichiede canali di larghe dimensioniin modo da evitare zone di frizionelocale e si ottiene una pressioneuniforme per il riempimento di ognicavità.

Un canale di alimentazione a sezione circolare è senz’altro il migliore, viste le caratteristichedell’Elastollan.

Se vengono utilizzati canali caldi è preferibile adottare i sistemi diriscaldamento esterno allo stessotempo sono sconsigliati i sistemi diriscaldamento interni.

Uno stampo a multi-cavità necessitadi un sistema a canali bilanciato.

Punti d’iniezionePer quanto riguarda la trasforma-zione dell’Elastollan bisogna preve-dere dei punti di iniezione di sezionemolto larga affinché la pressione dimantenimento sia sufficiente e perevitare diffetti superficiali.


Tipi di iniezione consigliati per Elastollan

Fig. 12

Fig. 13

Fig. 14

13


Le carote che vengono di solitousate hanno la forma di coni, didiaframmi, di anelli, oppure di film. I piccoli pezzi vengono iniettati colsistema di iniezione a spillo.

Le iniezioni sottomarine sono scon-sigliate vista l’alta elasticitá e lapossibile degradazione del mate-riale. I tipi di Elastollan morbido sonoparticolarmente propensi al pro-blema con questo tipo di iniezione.

Sfoghi d’ariaDurante l’iniezione l’aria presentenelle cavità dello stampo deve poteruscire facilmente attraverso uscitepredisposte per evitare bruciaturedel materiale a causa dell’aria com-pressa (fenomeno motore Diesel). I canali di uscita per l’aria vanno pre-disposti sulla superficie di separa-zione dello stampo o sugli estrattoricon una profondità di 0,02/0,05 mm.

Superficie dello stampoPer un buon distacco del materialenello stampaggio dell’Elastollanspecialmente con i tipi più morbidi, è necessario che gli stampi abbianouna superficie sabbiata di almeno25–35 µ.

Le superfici pulite e cromate nonsono molto adatte con i materialimorbidi in quanto provocano spessodei fenomeni di aderenza almomento del distacco.

EstrazioneLa grande flessibilità di Elastollan neitipi morbidi permette estrazioni facilianche di pezzi con sottosquadra. Unbreve allungamento inferiore al 5%non provoca alcuna deformazionepermanente.

Per facilitare l’estrazione dei pezzistampati in Elastollan, suggeriamoestrattori 2 a 3 volte più grandi diquelli normalmente usati per termo-plastici rigidi. Per evitare sottovuoti,gli estrattori deveno avere canali diventilazione.

Progettazione dello stampo

Controllo temperatura dello stampoPer l’ottenimento di pezzi di buonaqualità la temperatura dello stampodeve essere regolata perfettamente;in effetti, essa incide sull’aspettodella superficie, il ritiro e la deforma-zione.

Le temperature dello stampo dipen-dono dal tipo di Elastollan e dal tipodi stampaggio, queste possonovariare da 15 a 70 °C.

Si può evitare la deformazione deipezzi stampati, con una regolazioneindipendente e differente delle duemetà dello stampo.

A diaframma

A film

A cono


14


Il ritiro di stampaggio dell’Elastollandipende dai seguenti parametri:

● Geometria pezzo stampato● Spessore del pezzo● Punto di iniezione● Condizioni di stampaggio,

in particolare la temperatura delfuso, la pressione iniezione e dimantenimento, temperaturadello stampo.

Il ritiro totale è il risultato del ritiro distampaggio e del post-ritiro il qualenon accade solamente durante ilriscaldamento ma anche da unostoccaggio prolungato dei pezzi.

L’effetto coniugato di tutti questifattori rende difficile da determinareil ritiro.

La fig. 15 mostra il ritiro totale dei tipidi Elastollan non rinforzati in rela-zione allo spessore e alla durezzaShore.

I tipi di Elastollan rinforzati con fibradi vetro, dipendono dal contenutodella fibra di vetro e determinano unritiro più basso nella direzione delflusso (da 0,05 a 0,20%) che nelladirezione trasversale (da 0,1 a 0,5%)ad esso.

Ritiro

Sovrastampaggio di inserti

Ritiro in funzione dello spessore

Fig. 15

Riti

ro [%

]

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Durezza 70 Shore A

Durezza 95 Shore A

Durezza 74 Shore D

Spessore [mm]

Nello stampo possono essere inseritidegli inserti che sono sovrastampatiad iniezione senza difficoltà. Perquesto tipo di processo sono con-sigliati i tipi di Elastollan privi di lubrificanti.

Gli inserti metallici non devono essere ricoperti da grassi e devonooffrire la possibilità di un agganciomeccanico tramite buchi, sotto-squadra, scanalature zigrinate odentellature.

Si può migliorare l’aggancio di questiinserti con degli agenti adesivi.

È di aiuto riscaldare gli inserti.


15


I seguenti metodi sono consigliatiper combinare altri materiali termo-plastici con l’Elastollan:

Stampaggio ad iniezione a più componentiQuesta tecnologia viene adottataper la produzione di parti con unadiversa struttura. Lo stampaggiodell’Elastollan e dei materiali plasticicompatibili su presse multicompo-nenti (con due o più unità iniezione),crea una buona adesione senzausare additivi e ancoraggi mecca-nici. I materiali a base di poliolefinesono incompatibili con l’Elastollan.

Stampaggio a sandwich(sequenziale)Questo è uno speciale metodo distampaggio di multicomponenti,dove il componente centrale è com-

binato con un diverso materialeplastico come strato esterno. Oltrealla combinazione di diversi termo-plastici è possibile utilizzare unrigenerato come materiale centrale e del vergine come strato esterno.

Stampaggio assistito da gasIn questa tecnologia si impiega alposto del secondo materiale nellostampaggio a due componenti ungas inerte, per lo più azoto. Dopo unparziale riempimento dello stampoquesto gas viene iniettato attraversol’ugello della pressa con una pres-sione sino a 300 bar; il gas sposta ilfuso alla parete dello stampo. Conquesta tecnologia si possono pro-durre pezzi stampati ad iniezionecon diversi spessori della parete,con risparmio di materiale plastico e tempi di raffreddamento ridotti.

Metodi speciali di trasformazione

Difetti nello stampaggio

Guida all’eliminazione dei difetti nello stampaggio

Tempe- Tempe- Velocità Tempo e Contro- Cuscino Pressione Tempo Sfoghi Conte- Materiale Dimen- Lubri- Temporatura ratura iniezione pressione pressione del fuso di di d’aria nuto di conta- sione ficante di sosta

del fuso dello manteni- chiusura raffredda- umidità minato punto di stampo mento stampo mento iniezione

Contaminazione � �

Bolle nei pezzi � � � � � � � � �

Bruciature � � � � � �

Deformazioni/ritiri stampaggio � � � � � �

Linee di flusso � � � � � �

Superfici lucide/opache dei pezzi � � � � � � � �

Formazione di bave � � � � � � �

Riempimento incompleto � � � � � � �

Risucchi sui pezzi � � � � � � � �

Striature � � � � � � � �

Estrazione � � � � � � �

Materiale degradato � � � � � �

� Aumentare per risolvere il problema� Diminuire per risolvere il problema� Aumentare o diminuire per risolvere il problema

Tab. 5


16

Estrusione

Si consiglia per la trasformazionedell’Elastollan, di usare estrusorimonovite con un rapporto di com-pressione che può andare da 1:2 a1:3, preferibilmente con un rapportomedio di 1:2,5.

La nostra esperienza ha dimostratoche le viti a tre zone, con un rap-porto L/D da 25 a 30, sono le piùefficienti.

Le viti a tre zone hanno un passocostante di 1D.

Il gioco tra la vite e il cilindro deveessere compresso tra 0,1 e 0,2 mm.

Nella trasformazione dell’Elastollanle viti con parecchi filetti, es. viti abarriera (sottosquadra ≥ 1,2 mm)hanno dimostrato la loro potenzia-lità. Al contrario le viti corte con unrapporto di compressione alto sonosconsigliate.

I cilindri aventi una zona d’alimen-tazione con scanalature si sonoimposti nella pratica, perchè offronoi vantaggi seguenti:

● una alimentazione costante● un miglioramento della pressione● un aumento della portata.

Utilizzando zone di alimentazionescanalate è necessario raffreddarle.È anche consigliabile usare delle viti con miscelatore per migliorarel’omogeneità del materiale. Questimiscelatori devono essere progettatiadeguatamente in modo da evitareun degradamento del materiale perfrizione.

Requisiti dell’estrusore

D

Configurazione vite a tre zone

Fig. 16

Zona di compressione

0,4 L

Zona di scarico

0,3 L

Zona di alimentazione

0,3 L

L = 25–30 D

Relazione: Diametro vite – profondità filetto (zona di alimentazione)

Fig. 17

Pro

fond

ità fi

lett

o (z

ona

di a

limen

tazi

one)

[mm

]

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

14

12

10

8

6

4

Diametro vite [mm]


17

Estrusione

Si consiglia l’utilizzo di dischi forati e di pacchetti di filtri. Ottimi risultatisono stati ottenuti dalla combina-zione di due filtri da 400 mesh/cm2

come protezione e sostegno dei dischi e due filtri fini da 900 mesh/cm2. L’applicazione di filtri fini si rende necessaria percerte applicazioni (per esempio:nella fabbricazione di film sottili).I dischi devono avere fori da 1,5 a 5 mm, in fuzione del diametro dellavite e della filiera.

Per estrudere il poliuretano termo-plastico, bisogna avere una pro-pulsione della vite con potenzamolto più elevata che in altri termo-plastici. La potenza della macchinadeve essere compressa tra 0,3 e 1 kWh/kg di rendimento in funzionedel disegno della vite.

Le pompe di fusione hanno mostratoun buon funzionamento con flussi difusione continui.

TemperaturaLa tab. 6 indica le temperature rac-comandate nel processo di estru-sione a seconda dei tipi di Elastollancon diverse durezze:

Numero di giri della viteEssendo i poliuretani termoplasticisensibili alla frizione, un numero di

giri troppo elevato rischia di danneg-giare le proprietà del prodotto.

Nella fig. 18 si può ricavare il numerodi giri massimo della vite (rpm) infunzione del diametro e della suavelocità periferica.

Requisiti dell’estrusore

Condizioni di estrusione

Relazione: Velocità rotazione vite – diametro vite

Fig. 18

Velo

cità

rota

zion

e vi

te [r

pm

]

100

80

60

40

20

Diametro vite [mm]

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Velocità periferica max. 0,15 m/s

Valori indicativi temperatura di estrusione in °C

Shore Zona di riscaldamentodurezza Cilindro Adattatore Testa Filiera

60–70 A 140–175 160–175 165–170 160–165

75–85 A 160–200 175–200 175–205 170–205

90–98 A 170–210 200–220 195–215 190–210

Tab. 6


18

Estrusione

Pressione della massaLa pressione della massa dipendedal disegno della testa, dall’aperturadella filiera e dalla temperatura dellamassa. Normalmente la pressionemassima nell’adattatore è di 300 bar,tuttavia si può eventualmente eleva-re fino a 1000 bar alla partenza.

Per una garanzia di sicurezza, siconsiglia alla partenza di variare laforza sulla velocità della vite, ridu-cendo il volume di materiale nellabocca di alimentazione e il numerodi giri della vite.

Pulizia dell’unità di estrusioneQuando si cambia tipo di Elastollanoppure dopo parecchi giorni conti-nuativi di produzione, si consiglia dipulire l’unità di estrusione.

Per questo processo sono consi-gliati polipropilene o polietilene adalta densità il quale devono esseretrasformati a temperature elevate.Inoltre si rende necessario qualchevolta l’utilizzo di una pasta per lapulizia.

Per garantire un flusso regolare delmateriale, è importante lavorare condelle sezioni strette e senza zonemorte. Allo stesso modo è assi-curata la pulizia automatica dellafiliera. L’esperienza acquisita nellaconcezione delle filiere per l’estru-sione di altri termoplastici serveanche per l’estrusione di Elastollan.

Nella fig. 19 sono rappresentatiesempi correnti di filiere usate perl’estrusione:

Condizioni di estrusione

Concezione delle filiere

Filiera per ricopertura dei filli e cavi

Fig. 19

Filiera a pressione Filiera a tubo


19

Estrusione

Per l’estrusione dei tubi e dei profi-lati, le filiere devono essere attrezzatedi una zona speciale, che eviterà lafrizione e garantirà una uscita del

materiale più regolare. La lunghezzadi questa zona (parte piana) deveessere di due o quattro volte il dia-metro della filiera.

Premesso che i pezzi estrusi inpoliuretano hanno una stabilitàdimensionale relativamente bassa,bisogna prevedere un buon raffred-damento e la vasca di raffredda-mento deve essere vicinissima allafiliera. Per il raffreddamento si utilizza acqua alla temperatura più bassa possibile. È possibileattrezzarsi di bagni d’acqua oppuredi vasche con spruzzatori d’acquafredda.

Le vasche di raffreddamento per itipi di Elastollan sono più lunghe diquelle per altri termoplastici; la lorolunghezza dipende in effetti dalladurezza, dallo spessore, dalla geo-metria e dalla velocità d’estrusionedel profilato.

A causa dell’alto coefficiente di fri-zione dell’Elastollan confrontato coni termoplastici usuali, il calibraggionon è possibile.

Il dispositivo di calibraggio come ilcalibraggio con dischi rappresentatoin fig. 21 ha dimostrato la sua utilitàcome supporto del materiale estruso.

È essenziale provvedere alla lubrifi-cazione con una pellicola d’acquatra la superfice del pezzo estruso e ildispositivo di calibraggio. L’umidifi-cazione del profilato estruso si fà pri-ma del passaggio nella filiera anulareche si trova all’entrata della vasca.

Nella fig. 22 è rappresentato unlayout per l’estrusione di tubi inElastollan.

Concezione delle filiere

Raffreddamento e calibraggio

Filiera per l’estrusione di tubi

Fig. 20

Boccolaentrata

Corpo Portatorpedo

Disco forato

Torpedo Perno Porta filiera

Filiera

Fig. 21


20

Estrusione

Tubi e profilatiL’estrusione di tubi e profilati si fà disolito in forma orizzontale. I tubi emanicotti di piccolo spessore, percontro, si estrudono verticalmenteper la maggior parte, e vengonorivoltati durante il raffreddamento.

Per evitare la caduta dei tubi, ènecessaria una proiezione d’aria.

Si raccomanda l’uso del sotto vuotoper mantenere le quote nelle particon sottosquadra.

Le ruote di guida nella vasca di raf-freddamento devono essere adattealla forma dei profilati.

RivestimentiIl rivestimento di cavi, di tubi ecc. sifa normalmente tramite una testatrasversale attrezzata di filiera a pres-sione oppure a tubo (fig. 23). Il pro-dotto da rivestire deve essere seccoed esente di ogni grasso, per evitarela formazione di bollicine dopol’estrusione e garantire una buonatenuta ulteriore.

Raffreddamento e calibraggio

Tecniche di estrusione

Vasca di raffreddamento per l’estrusione di tubi

Fig. 22

Vasca diraffredamento

Pompa dell’acqua

Scambiatore di calore

Vasca sottovuoto

Pompa per vuoto

Calibraggio

Vista in sezione di una testa trasversale

Fig. 23

Boccola guida(entrata cavo)

Corpo

Disco forato Boccola entrata Porta

filieraPerno

Torpedo Filiera


21

Estrusione

Foglia-pellicola (film)Speciali tipi di Elastollan si prestanoalla fabbricazione di fogli soffiati.

La fig. 24 rappresenta lo schema diuna testa per il soffiaggio di film.

Estrusione-soffiaggio di corpi caviÈ possibile produrre corpi cavi conspeciali tipi di Elastollan utilizzandole macchine di soffiaggio abitual-mente in uso.

Per una migliore estrazione, si con-siglia l’uso di stampi a superficierugosa (circa 35 µ). Per compensarel’allungamento del tubo preformato,bisognerà regolare lo spessore.La fig. 26 rappresenta una testa disoffiaggio con torpedo usata per ilsoffiaggio.

Tecniche di estrusione

Vista in sezione di una testaper il soffiaggio di film

Fig. 24

Filiera

Perno

Dispositivo di guida

Portafiliera

Perno ditorsione

Propulsione

Vista in sezione di una testa di soffiaggio con torpedo

Fig. 26

Unità di estrusione

Torpedo

Porta filiera

PernoFiliera

Tubopreformato

Vista in sezione di filiera a testa piana

Fig. 25

Fogli con spessore più grande pos-sono essere prodotti usando dellefiliere a testa piana (fig. 25) che pre-sentano labbra regolabili; per questatrasformazione sono adatti i normalitipi di Elastollan per estrusione.


22

Estrusione

I seguenti metodi speciali sonoindicati per materiali Elastollan:

CoestrusionePermette di realizzare la combina-zione di proprietà di termoplasticidiversi in un unica operazione.

Per ovvie ragioni i materiali devonoessere compatibili. La compatibilitàpuò variare in caso di Elastollan abase etere o a base estere.

Estrusione di termoplasticischiumatiper avere riduzioni di peso e perottenere speciali proprietà.

Sono utilizzabili 2 metodi:

● Espansione chimica della mescola aggiungendo agentiespandenti con estrusori conven-zionali: è raggiungibile una densitàdella schiuma tra 0,4 e 1,0g/cm.

● Espansione fisica della mescola attraverso l’inie-zione di gas nell’estruso. La strut-tura della schiuma è controllata daun agente enucleante.

Metodi speciali di trasformazione

Difetti nell’estrusione

Guida all’eliminazione dei difetti nell’estrusione

Tempera- Tempera- Pressione Numero Lunghezza Omo- Contenuto Materiale Raffredda- Lubri-tura della tura della giri vite/ parte geneizza- di conta- mento ficantemassa/ della massa portata piana zione umidità minato zona dicilindro filiera alimenta-

zione

Pulsazione � � � � � � �

Superficie rugosa � � � � � �

Superficie con striature � � � � � �

Bolle o risucchi sui pezzi � � � � � � �

Linee di flusso/reticolodel supporto torpedo � � � � �

Eccessivo bloccaggio � � � � � �

Materiale non fuso � � � � �

Variazioni dimensionali � � � � � � � � �

Insufficiente stabilità dimensionale � � � � � �

Rottura della massa � � � � � � �

Materiale degradato � � � �

� Aumentare per risolvere il problema� Diminuire per risolvere il problema

� Aumentare o diminuire per risolvere il problema

Tab. 7


23

Procedure di finitura

I seguenti processi di saldatura sonoconsigliati per fissare tra di loromanufatti stampati o semilavorati inElastollan:

I particolari stampati sono collegaticon saldature ad attrezzo caldo,ad ultrasuoni, ad attrito o ad altafrequenza.

Semilavorati e profilati vengonolavorati con i seguenti processi:saldature ad attrezzo caldo o ad attrito; ma si può anche usaresaldature a gas caldo.

Per i film, ottimi risultati sono otte-nuti con saldature a contatto ter-mico-attrezzocaldo, saldaturead impulso termico o saldaturead alta frequenza.

Elementi decisivi nella determina-zione della resistenza della salda-tura sono: la temperatura inferiorea quella di fusione che permette diavere un Elastollan sufficientementefluido e la pressione che genera ilflusso della mescola e sigilla le dueparti. Anche la pressione garantiscestabilità alla saldatura nel corsodell’operazione.

Per ogni lavoro di saldatura, bisognasorvegliare la buona aspirazione deigas (vedere a pagina 8: Igiene esicurezza).

Per facilitare l’incollaggio è consi-gliabile utilizzare tipi di Elastollanprivi di lubrificanti. L’incollaggio diparticolari finiti in Elastollan tra diloro, viene effettuato con collanti abase di poliuretano. Per l’incollaggiocon metalli o altri materiali duri ven-gono utilizzati collanti sulla base diresine epossidiche.

I prodotti appropriati si trovanofacilmente nella gamma delle colleindustriale.

Seguire le solite preparazioni primadell’incollatura.

La stampigliatura e la verniciaturasono possibili sui tipi d’Elastollannon lubrificati.

Anche i sistemi appropriati perquesto trattamento si trovano facil-mente nell’industria.

Saldatura

Incollaggio

Trattamento superficiale


24

Lavorazione con asportazionedi truciolo

A causa della eccezionale resi-lienza e resistenza allo strappodell’Elastollan, la lavorazione amacchina può presentare alcunedifficoltà; questo dipende dalladurezza del materiale da lavorare.

Tutti gli utensili che vengono utilizzatinella lavorazione dell’Elastollandevono essere accuratamente affilati.

Durante la lavorazione dell’Elastollanbisogna evitare la formazione dicalore. Per questa ragione occorreprovvedere al raffreddamento dellazona lavorata con aria compressa o emulsione.

La tabella qui di seguito (tab. 8)riporta i valori indicativi per la lavora-zione a macchina dell’Elastollan:

Il foro si rivela generalmente piùpiccolo del diametro nominale dellapunta da trapano. La riduzione deldiametro è del 4–5% per durezzefino a 80 Shore A. Di regola i fiorettiforati eseguono fori con una buonaprecisione dimensionale.

Controllare durante la foratura che cisia un buon raffreddamento e solle-vare frequentemente la punta datrapano.

Parametri di lavorazione

Foratura

Parametri per la lavorazione a macchina dell’Elastollan

Tornitura Fresatura Foratura Rettificatura

Angolo libero · [°] 6–15 ~10 12–16 /

Angolo di lavorazione Á fino a 25 15–25 10 /

Angolo di regolazione x [°] 45–60 / / /

Angolo di punta ‰ [°] / / 80 /

Velocità di taglio 100–500 200–500 40–50 30–50 m/s

Velocità di 0,1–0,4 20–200 0,01–0,04 max. 2/3 lar-avvanzamento mm/U mm/min. mm/U ghezza mola

a rotazione

Profondità di lavorazione a [mm] fino a 15 2–8 / 0,1–3

Raggio r [mm] ~ 0,5 / / /

Utensili HSS, SS, HSS, SS, HM HM

Foratura: Fioretto forato – punta elicoidale – punta a lama

Rettificatura: Mola a struttura aperta e poco dura, di qualità molto porosa(granulometria 60–80)

Tab. 8


25

Lavorazione con asportazionedi truciolo

Gli utensili usati per la tornituradevono avere una lama con un pic-colo diametro, come per i metalli,questo per ridurre la forza di taglio e il riscaldamento.

La fresatura dell’Elastollan puòessere effettuata utilizzando le nor-mali fresatrici universali o fresatrici ataglio manuale. Se si utilizzano fresea denti riportati, occorre che i dentisiano poco numerosi in modo dagarantire una buona formazione deltruciolo.

La lama della sega deve avere unadentatura fine con una lunga portata.

Tornitura

Fresatura

Segatura

Tutti i tipi di Elastollan possonoessere rettificati.

La mola non deve essere troppolarga, in modo da evitare un sur-riscaldamento nella zona di rettifica-tura. Il raffreddamento è consigliatoal fine di permettere una più altavelocità di rettifica.

Rettificatura

La forma della superficie punzonatadipende dalla durezza del materiale.La fig. 27 rappresenta il risultato diuna punzonatura con un tipo diElastollan morbido e uno duro.

Punzonatura

Risultato punzonatura

Fig. 27

Morbido Duro


26

Sistemi qualità

Linee guida per la garanzia dellaQualità ● L’elemento essenziale della Gestione

della Qualità è l’orientamento al cliente, allo sviluppo dei processi e ai collaboratori.

● Le richieste dei clienti vengono regolarmente raccolte e accettate allo scopo di migliorare la soddis-fazione del cliente.

● Con i responsabili di ogni unità funzionale si concordano obiettivi di Qualità di cui si segue costante-mente il processo di realizzazione.

● Gli obiettivi, i metodi e i risultati dellaGestione della Qualità vengonocostantemente comunicati per promuovere la consapevolezza e la cooperazione di tutti i collaboratorial processo di miglioramento continuo della Qualità.

● Grazie alla Garanzia della Qualità si attua il principio di prevenire gli errori, anziché di correggerli in seguito.

● Le disposizioni di carattere organiz-zativo e personale devono essereorientate in modo tale da assicurare il raggiungimento degli obiettivi diQualità.

Sistemi di gestione / certificatiLa soddisfazione del cliente è la base per ottenere un successo commerciale duraturo. Pertanto ci poniamo l’obiettivo di soddisfare le aspettative attuali e future dei clienti rispetto ai nostri prodotti e servizi. Per poter raggiungere questo obiettivoin modo affidabile BASF PolyurethanesEurope ha introdotto già da alcuni anniun sistema di Gestione della Qualitàche coinvolge tutti i reparti dell’azienda.Ogni processo aziendale viene regolarmente valutato sulla base di indicatori di prestazione e migliorato di conseguenza. L’obiettivo è il raggiungimento di un livello di efficienzaottimale e di un perfetto coordinamen-to di tutte le attività e operazioni. Ad ogni collaboratore viene richiesto di contribuire con le sue capacità edidee ad assicurare e migliorare continuamente la Qualità sul posto di lavoro.

Il nostro sistema integrato di Gestionedella Qualità e dell’Ambiente è basatosugli standard delle seguenti norme:

DIN EN ISO 9001

ISO/TS 16949(con sviluppo prodotto)

DIN EN ISO 14 001 (sistema di gestione ambientale)

27

Indice analitico

A

Additivi 5, 6

Agenti– antibloccanti 6– distaccanti 6– stabilizzanti UV 6

Alimentazione– estrusione zona di 16– iniezione zona di 9

C

Calibraggio 19, 20

Canale– caldo 12– di alimentazione 12

Carota 12– tipi di 13

Coestrusione 22

Colorazione 6

Compressione– estrusione rapporto di 16– estrusione zona di 16– iniezione rapporto di 9– iniezione zona di 9

Contropressione 11

D

Decomposizione 8

E

Essicatori 5

Essiccamento– parametri 5

Estrazione 11, 13

Estrusione 16, 17, 18, 19, 20, 21– condizioni di 17, 18– guida difetti 22– metodi speciali di 22– termoplastici schiumati 22

Estrusore– requisiti del 16

F

Filiere 17, 18, 19, 20

Foglia 21

Foratura 24

Forno a circolazione aria 5

Fresatura 25

I

Igiene e sicurezza 8

Igroscopico 4

Incollaggio 23

Iniezione– pressione di 11– punto di 11, 12– velocità di 11

L

Lavorazione– con asportazione di trucioli 24, 25

M

Mantenimento– pressione di 11– tempo di 11

Massa– pressione della 18

O

Omogeneizzazione– zona di 9

P

Pellicola 21

Pirometro 10

Post–trattamento 7

Procedure di finitura 23

Profilati 20

Punzonatura 25

Q

Qualità– sistemi di 26

R

Raffreddamento 19, 20

Rettificatura 25

Ricottura 7

Rifiuti– trattamento dei 8

Rigenerato– utilizzo del 6

Ritiro 14

Rivestimenti 20

S

Saldatura 23

Segatura 25

Soffiaggio– di corpi cavi 21

Stampaggio– a sandwich 15– assistito da gas 15– a più componenti 15– condizioni di 11– di inserti 14– guida difetti 15– metodi speciali 15– per iniezione 9, 10, 11, 12,

13, 14, 15

Stampo– materiali per lo 12– per soffiaggio corpi cavi 21– sfoghi d’aria nello 13– progettazione dello 12, 13– temperatura dello 13

Stoccaggio 4, 7

T

Temperatura– cilindro iniezione 10– del fuso 10– di essiccamento 5– di estrusione 17– di ricottura 7– dello stampo 13– ugello 10

Tempo– ciclo 11– di essiccamento 5– di ricottura 7

Tornitura 25

Tubi 20

U

Ugelli 9

Umidità– assorbimento 4– contenuto 5

V

Valvola di non ritorno 9

Vite estrusione– configurazione 16– profondità filetto 16– velocità rotazione 17

Vite iniezione– configurazione 9– profondità filetto 9– velocità rotazione 10


BASF Polyurethanes GmbH

Grazie al la totale qualità produtt iva, un servizio di assistenza rinomato per la sua eff icienza e per i l continuosvi luppo, Elastol lan ha conquistato unaposizione ben salda sul mercato in diversi settori applicativi.

Con la nostra conoscenza e la nostrapluriennale esperienza vogliamo contribuire al vostro successo: conElastol lan, materiale di grande versati l i tà, e con le nostre soluzioni innovative su misura per le vostre esigenze.

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Queste brochure sono disponibi l i anchein altre l ingue.

BASF Polyurethanes GmbHEuropean Business ManagementThermoplastic PolyurethanesElastogranstraße 6049448 LemfördeGermanyTelefono (0 54 43) 12-25 00Telefax (0 54 43) 12-25 55e-mail [email protected]

®= marchio depositato dall’ BASF Polyurethanes GmbH

I dati contenuti nella presente pubblicazione si basano sulla conoscenza e esperienza atttuali della società. A causa dellamolteplicità di fattori che possono influenzare la lavorazione el’applicazione del nostro prodotto, tali dati non esentano l’utili-zzatore dall’eseguire controlli e verifiche propri. I dati non rappresentano neanche alcuna forma di garanzia di determinate caratteristiche, né la sua idoneità per uno scopo specifico. Qualsiasi descrizione, disegno, foto, dato, proporzioni, peso ecc.indicati nel presente documento possono essere soggetti a modifiche senza il previo avviso e non rappresentano la qualitàcontrattuale concordata del prodotto. È responsabilità di coluiche riceve i nostri prodotti accertarsi che vengano rispettati i diritti di proprietà, nonché le leggi e le legislazioni esistenti.(01/17) KU

/WM

, M

P 20

8-10

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IT

Documents

Elastomeri Termoplastici Poliuretanici (TPU)... · Essiccamento Istruzioni per l’essicamento Elastollan durezza Tempo Temperatura essicamento essiccamento Circolazione d’aria