ASSEMBLAGGIO DEI COMPONENTI PLASTICI DOPO LA PRODUZIONE

Lunedì, 9 maggio 2022 | Informazioni Tecniche
Marco Arezio - Consulente materie plastiche - Assemblaggio dei Componenti Plastici dopo la Produzione

Quali sistemi utilizzare per l’assemblaggio dei componenti plastici prodotti.

Esistono prodotti plastici che vengono stampati od estrusi singolarmente ed assemblati tra loro in fasi successive, con lo scopo di creare un prodotto finito composto da più parti.

L’attività di assemblaggio dei vari pezzi, e il loro serraggio, comporta un’analisi approfondita di quali strumenti di chiusura utilizzare, per essere compatibili con le materie plastiche usate e anche funzionale con l’utilizzo del prodotto finito.

I sistemi di fissaggio principali dei componenti plastici li possiamo raggruppare in:


• Fissaggio attraverso viti in plastica

• Fissaggio attraverso viti in metallo

• Fissaggio attraverso chiodatura

• Fissaggio attraverso saldatura

• Fissaggio attraverso compressione


Viti in Plastica

Il fissaggio degli elementi da assemblare attraverso l’utilizzo di viti in plastica ha un limitato utilizzo, in quanto esprimono una bassa resistenza meccanica e una bassa rigidità.

A dispetto delle basse performance strutturali, le viti in plastica trovano grande utilizzo in quei prodotti ove sia richiesto un isolamento elettrico continuo, una resistenza molto elevata alla corrosione e una continuità delle tonalità di colore scelto, per rendere il manufatto cromaticamente più continuo.


Viti in Metallo

Il fissaggio con viti in metallo è di gran lunga il metodo più usato per assemblare gli elementi plastici, per via dell’ottima resistenza meccanica e della buona presa tra plastica e elemento metallico.

Le viti possono essere metriche o autofilettanti.

Quelle metriche, in alcune situazioni meccaniche, possono presentare dei cedimenti dei fianchi che si sono filettati nel materiale plastico, questo può essere causato in presenza di un basso modulo elastico del polimero che compone l’elemento in plastica.

Infatti, la resistenza meccanica di un filetto metrico nel materiale plastico è generalmente limitata, quindi è consigliabile usare viti metriche con degli inserti in ottone a filettatura interna.

Questi inserti vengono inseriti, prima dello stampaggio nello stampo stesso o successivamente attraverso l’uso degli ultrasuoni.

Dal punto di vista economico non è quasi mai conveniente utilizzare questo tipo di inserti, a causa della perdita di tempo nel loro posizionamento, tuttavia l’utilizzo di una vite metrica rende più veloce l’assemblaggio successivo del prodotto.

Quelle autofilettanti sono costituite da forme e filetti differenti in base al lavoro meccanico che devono compiere e al tipo di plastica in cui andranno inserite.

I filetti possono essere più o meno ravvicinati, quindi con un numero di spirali differenti, avere angoli di inclinazione delle spirali da 30 a 60° e un diametro dell’anima della vite e della sua spirale variabile.

Nel caso, per esempio, dei manufatti realizzati con resine termoindurenti, è assolutamente necessario utilizzare viti autofilettanti, infatti questo tipo di polimero non si conforma, come altre materie plastiche, alla vite, ma viene forato con l’asportazione del truciolo risultante.

In questo caso si consiglia un profilo di vite asimmetrico con un’angolazione della spirale a 30°.


Chiodatura

Un’altra tipologia di assemblaggio dei componenti plastici può avvenire con il metodo della chiodatura degli elementi.

I chiodi plasmabili utilizzati sono generalmente composti da ottone, rame, alluminio o con chiodi cavi da rivoltare.

Se utilizziamo i chiodi da rivoltare, l’impulso della battitura deve sempre tenere in considerazione la resistenza alla rottura e alla fessurazione del polimero plastico su cui stiamo lavorando, avendo l’accortezza di calcolare bene il rapporto tra massa e velocità di battitura.

Nel caso gli elementi da assemblare siano in materiale termoplastico, l’estremità del nocciolo del manufatto può essere finito a caldo o a freddo sulla testa del chiodo.


Saldatura

I materiali termoplastici posso essere assemblati anche attraverso il processo di saldatura con i metodi per attrito, con gli ultrasuoni o con strumenti a caldo.

E’ sempre da tenere in considerazione che il punto di saldatura o le estremità saldate, se in continuo, non avranno mai una resistenza meccanica paragonabile all’elemento base. Inoltre le fasi di saldatura possono creare delle tensioni interne rispetto alle molecole di cui il polimero è costituito e, quando presenti, interagire negativamente sulle fibre di rinforzo.

In linea generale, in base alle materie plastiche e al tipo di saldatura, l’esperienza sul campo ci dice che la resistenza meccanica di una saldatura può essere inferiore tra il 40 all’80% rispetto al materiale plastico originario.

Questo indebolimento viene inoltre accentuato se il manufatto deve sopportare carichi elevati nel tempo o sopportare particolari sollecitazioni dinamiche o attacchi chimici al materiale plastico.


Assemblaggio per compressione

Il sistema dell’assemblaggio per compressione degli elementi risulta il più economico e il più veloce, tuttavia bisogna fare alcune considerazioni importanti.

Se si verificassero situazioni di assemblaggio ad incastro tra elementi plastici e metallici, è buona regola progettare il calcolo degli sforzi a compressione tarati sui materiali plastici e non su quelli metallici.

Inoltre quando gli elementi saranno in funzione, per esempio le parti di un ventilatore, è da tenere presente la maggiore dilatazione termica della plastica rispetto agli elementi metallici e, nel caso di polimeri igroscopici, anche i possibili rigonfiamenti.



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