Smart Plastics 2018: sempre più specializzate e performanti le materie plastiche sono pronte a nuove sfide.

La sinergia tra progettazione e tecnologia le traduce in soluzioni di successo.

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Il 18 e il 19 aprile, il Museo Storico dell’Alfa Romeo di Arese ha ospitato la 6a edizione di Smart Plastics, evento organizzato dalle riviste Plast Design e Plast, quest’anno in concomitanza con la Milano Design Week (17-22 aprile). Le ultime novità nell’ambito dei tecnopolimeri, dei software, delle tecnologie di stampaggio e finitura sono state al centro del dibattito, dimostrando potenzialità ad alto valore aggiunto.

 

Mobilità a tutta performance

Attraverso la relazione introduttiva del Prof. Paolo Minetola del Politecnico di Torino sullo Stato dell’arte e le sfide future dei tecnopolimeri, Smart Plastics 2018 ha immerso fin da subito i partecipanti nell’avanzato e diversificato mondo dei nuovi materiali.

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Numerosi interventi hanno riguardato il settore automotive, da sempre promotore di innovazione, come quello di Lanxess, dedicato a nuovi materiali e tecnologie per la mobilità elettrica. I requisiti sono sempre più severi e spesso si sommano tra loro: la risposta può essere trovata in tecnopolimeri caricati a modulo elevato, in ibridi metallo-plastica o in compositi termoplastici.

Per un pacco batteria, ad esempio, la PA 6 caricata con fibra di vetro ha rimpiazzato efficacemente il metallo riducendo il peso e aumentando resistenza meccanica e stabilità dimensionale.

Per i componenti elettronici sono disponibili poliammidi termicamente conduttive ed elettricamente isolanti che accrescono libertà di design e produttività.

Le alte prestazioni possono andare d’accordo con il rispetto per l’ambiente, non solo contribuendo a ridurre il peso, quindi consumi ed emissioni, ma ricorrendo a tecnopolimeri a basso impatto: lo ha spiegato Radici Group, mostrando come la PA 610 Radilon D, con il 64% a base bio, sia in grado di fornire componenti per interni auto resistenti alle sostanze chimiche e ai graffi e contemporaneamente caratterizzati da superfici estetiche.

La PA 66 caricata al 50% con fibra di vetro Radilon A può rimpiazzare con successo il metallo contenendo il peso del 30%; la PA 6 caricata vetro al 35% può sopportare le gravose condizioni sottocofano per creare nel circuito olio sistemi integrati corpo valvola-gomito possibili solo con materiali plastici, con peso ridotto del 20% rispetto al sistema in alluminio.

Le elevate proprietà di trasmissione ottica del metacrilato, che si combinano a quelle meccaniche ed estetiche, hanno da tempo fatto apprezzare il Plexiglas Evonik nel settore automotive come in quello dell’illuminazione.

Per la nuova fanaleria LED, l’azienda propone i Plexiglas Satinice df23 e df23 red, che consentono una diffusione omogenea della luce e, nella versione red, una resa particolarmente brillante del colore rosso. Ad accompagnare l’estetica di classe A degli esterni auto ci pensa invece il Plexiglas Hi-Gloss, studiati su misura per profili, alloggiamenti di specchietti, spoiler, particolari del tettuccio ecc.

A questa serie si è aggiunto di recente Plexiglas Hi-Gloss NTA 5, dedicato al frontale e al posteriore dei veicoli grazie a una superiore resistenza agli urti.

DSM ha focalizzato il proprio intervento sul metal replacement, dimostrando come le attuali soluzioni polimeriche non siano più un rimpiazzo del metallo ma, progettando e industrializzando opportunamente i pezzi, consentano di raggiungere risultati superiori.

Accanto a un esempio di alloggiamento per servosterzo elettrico (EPS), studiato per essere realizzato in PET caricato Arnite, sono state presentate le potenzialità del nuovo ForTii Ace MX53T, capace di dimezzare il peso rispetto al metallo, di ridurre i costi dal 10 al 30%, di aumentare le prestazioni al calore fino 40% rispetto alla PA66 e al PPA, migliorando inoltre la resistenza chimica e riducendo l’igroscopicità rispetto al nylon.

 

Acqua, isolamento, elettricità

Le alte prestazioni non sono appannaggio solo del mondo automotive. Per il settore idro-termo-sanitario Solvay ha sviluppato numerosi materiali, adatti a raccordi, guarnizioni, inserti filettati, sistemi idraulici ad attacco multiplo, cartucce di miscelatori, valvole, contatori dell’acqua, componenti di caldaie e così via.

Si parla di materiali come il PPSU Radel, il PSU Udel, il PVDF Solef, il PPSU modificato Acudel, la PPA Amodel, l’Ixef PARA, il PPS Ryton, l’HPPA Omnix, tutti distribuiti in Italia da Nevicolor.

Un’applicazione particolare è stata indagata a SmartPlastics da Poliblend, che ha presentato il nuovo compound Termogrip Plus, destinato ai profili per taglio termico. Per migliorare la trasmittanza termica del serramento con un materiale ecosostenibile, l’azienda ha messo a punto un PET ottenuto da materiale di recupero, che ha evidenziato buoni valori termici e meccanici con l’utilizzo di nucleanti e additivi convenzionali ovvero, in una seconda formulazione, con nanocariche e/o microcariche con tenori di fibra vetro più bassi.

L’autoestinguenza è un fattore chiave in molti settori applicativi. Green Chemicals sostiene che può essere ottenuta nel rispetto dell’ambiente con i materiali Reactive Flame Retardant, esenti da alogeni, antimonio, polveri, che non migrano e sono efficaci in bassi dosaggi.

L’azienda ha sviluppato a tale proposito polioli PET reattivi per i sistemi poliuretanici e il PET, polimeri con autoestinguenti copolimerizzati per le PA e sistemi polistirenici modificati per gli HIPS.

 

Software per l’ottimizzazione

In ambito automotive, aerospace e in tutti quei settori che ricercano l’alleggerimento, i materiali compositi stanno riscontrando un grande interesse.

Questi materiali devono però essere anche progettati e ottimizzati in modo da ridurre il peso garantendo elevate prestazioni.

Altair propone una gamma completa di soluzioni dedicate, che consentono di ottimizzare la disposizione, la forma, il numero e la sequenza degli strati, in modo da rispondere al meglio ai requisiti di produzione.

Digimat è un software multiscala per la modellazione di componenti e materiali compositi, sviluppato da e-xtream (parte di MSC Software ed Hexagon), che permette di considerare la natura peculiare di questi materiali e prevederne il comportamento in fase di produzione. In particolare, può essere usato per ingegnerizzare materie plastiche caricate con fibre corte, accelerando lo sviluppo di nuovi sistemi di materiali, riducendo tempi e costi per i test, ottimizzando pesi e prestazioni in modo da ridurre il time-to-market.

Valutare preventivamente ciò che succederà in fase di stampaggio a iniezione può evitare problemi importanti in fase di produzione. A tale proposito, tra i diversi software di simulazione di Autodesk commercializzati in Italia da Prisma-Tech, riveste un ruolo particolarmente importante Moldflow, specificamente dedicato alla simulazione dei processi di stampaggio a iniezione. Secondo Prisma-Tech, che ha presentato il software al convegno, una corretta progettazione può evitare il 70% dei difetti nei prodotti e il 90% dei difetti nel setup degli stampi.

 

Ad alto valore estetico

La nuova collezione Armadillo è solo l’esempio più recente delle tecnologie per l’estetica messe a punto da Pel Plastic, ricorrendo a sistemi come laser, nanotech e 3D. La soluzione Armadillo permette di creare superfici a bassa lucentezza, spazzolate e dalla morbida tattilità.

Distributore per l’Italia dei prodotti Kurz, Luxoro ha presentato, tra l’altro, una particolare tecnologia di In Mold Decoration, sviluppata da Leonhard Kurz in collaborazione con Engel Austria e Bond Laminates, che permette di decorare i compositi semilavorati termoplastici rinforzati con fibra continua Tepex di Bond Laminates in fase di iniezione. Questo processo ‘one-shot’, oltre a ridurre i costi del 60%, fornisce parti con superfici di qualità senza bisogno di verniciature e/o levigature.

Specializzata nelle tecnologie al plasma, Plasmapps ha mostrato come queste contribuiscano a sintetizzare nuovi materiali ad alte prestazioni (superidrofobici, antiannebbiamento, gomme con attrito modulato ecc.) e a migliorare le proprietà superficiali di quelli esistenti.

 

Produzioni avanzate

Ottenere risultati più performanti, aumentare la produttività, tagliare il time-to-market: questi sono alcuni dei requisiti che hanno indotto ad evolvere le tecnologie di produzione negli ultimi anni.

Se, ad esempio, le cover per motori si realizzavano accoppiando tramite rondelle metalliche una parte esterna stampata a iniezione (con un primo stampo) ad una seconda fonoassorbente in poliuretano (che richiedeva un secondo stampo), ora Sapa propone di ricorrere a un processo ‘one-shot’, in cui lo stampaggio a iniezione del materiale termoplastico e la schiumatura del poliuretano avvengono nella stessa pressa, in due cavità differenti. La cover risultante, oltre a una qualità estetica di pregio, vede peso, tempi e costi ridotti, evita l’assemblaggio e aumenta la produttività, secondo l’azienda, del 300%.

Grazie a un approccio aperto all’innovazione, che sposta il peso dello sviluppo nella fase di analisi e simulazione, Meccanica Generale è in grado di realizzare stampi per parti di alta qualità, che riducono i costi per pezzo. Evitare deformazioni, ritiri, difetti è possibile prevedendo il corretto numero e posizione dei punti di iniezione, la presenza di inserti e soluzioni di raffreddamento e studiando il comportamento del materiale plastico usato.

Integrare la produzione additiva e le tecnologie tradizionali: questa è la soluzione del futuro secondo HP, che vede nella propria piattaforma Multi Jet Fusion la possibilità di ottenere parti dettagliate a livello di Voxel, isotrope e con perfetta adesione tra gli strati. A ciò si aggiungono un’ampia gamma di materiali e la libertà di design tipica dei sistemi additivi. Nel caso di un braccio di presa robotico, ad esempio, la tecnologia MJF ha permesso di produrre una soluzione su misura dell’oggetto da manipolare, più leggera dell’87% rispetto al pezzo CNC, con forza e stabilità dimensionale migliorate.
L.C.

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