Interfaccia tra ugello e piastra di distribuzione nei sistemi di iniezione a canale caldo: soluzioni costruttive e metodo di calcolo = Interface between nozzle and manifold in hot runner systems: design and calculation method

Moltissimi dei prodotti in plastica che usiamo ogni giorno sono realizzati per stampaggio a iniezione. Con questa tecnica si producono pezzi di forma e dimensioni differenti con pesi che variano da pochi grammi fino a diversi chili. Il cuore del processo è costituito dallo stampo e un suo elemento fondamentale è il sistema di iniezione. Esso ha il compito di convogliare il flusso di materia plastica dalla boccola fino alle cavità dello stampo e può essere di due tipi: a canale freddo o a canale caldo. Quest’ultimo, ideale per pezzi tecnici e di piccola grammatura, sarà l'oggetto di questa tesi e verrà studiato in collaborazione con l'azienda Thermoplay di Pont-Saint-Martin, leader del settore. In particolar modo, verrà analizzata l’interfaccia tra la piastra di distribuzione e gli ugelli. Si tratta di un’area molto delicata in quanto deve garantire la tenuta del sistema e impedire perdite della plastica fusa che viene trasferita dal distributore negli ugelli e quindi iniettata nelle cavità dello stampo. Possono essere raggiunte temperature di oltre 300°C e pressioni di quasi 250 MPa . Sono state quindi esaminate alcune delle soluzioni costruttive attualmente presenti nel mercato che prevedono l’impiego di molle e contrasti di vario tipo con l’obiettivo di migliorare il prodotto esistente e i metodi di progettazione adottati in azienda. Terminata questa prima fase di studio, è stato progettato e costruito un sistema di prova per testare una nuova soluzione che preveda l’inserimento di viti tra la camera calda e la piastra sottostante dello stampo per incrementarne la tenuta. Infine, si è valutato l’effetto congiunto tra l’utilizzo di queste viti e di rondelle di contrasto con lo scopo di stimare le sollecitazioni presenti ed evitare possibili danneggiamenti sulle teste degli ugelli. Tutto questo lavoro ha compreso attività di calcolo e di progettazione meccanica utilizzando software CAD, analisi FEM termiche e strutturali di tipo statico svolte in Ansys e prove sperimentali effettuate nella sala testing dell’azienda.