Lavorazione di materie plastiche e resine

Realizzazione di componenti meccanici a disegno per l'industria in POM-C, Ertalon® PA6, Teflon/PTFE e altre plastiche tecniche  

Nel panorama della progettazione e costruzione di macchinari industriali, la scelta dei materiali gioca un ruolo strategico per ottimizzare le performance e ridurre i costi di manutenzione.

Sempre più spesso, la lavorazione di materie plastiche e resine tecniche rappresenta una soluzione preferenziale nella realizzazione di componenti meccanici destinati a macchinari, impianti e sistemi di automazione. In molti casi, infatti, particolari in POM-C, Ertalon® PA6, Teflon/PTFE o altre plastiche tecniche possono sostituire componenti metallici, offrendo vantaggi specifici in termini di peso, rumorosità, attrito e resistenza all’usura.

AR Costruzioni realizza componenti finiti in materie plastiche e particolari a disegno. Grazie a un parco macchine CNC all'avanguardia, affianchiamo le aziende che producono macchinari in molteplici settori, traducendo i loro progetti tecnici in pezzi meccanici di assoluta precisione. 

Sommario

• Vantaggi rispetto ai materiali ferrosi e non ferrosi
• Difficoltà di lavorazione delle resine e delle materie plastiche
• Le materie plastiche e le resine più utilizzate
• Principali settori di utilizzo di di componenti in plastiche

Vantaggi rispetto ai materiali ferrosi e non ferrosi

La scelta di componenti in materie plastiche può offrire diversi vantaggi, in quei casi in cui applicazione finale, sollecitazioni e tolleranze richieste lo consentono:

• Riduzione dei problemi di lubrificazione: molte materie plastiche presentano buone proprietà di scorrimento e, in molti casi, un basso coefficiente d’attrito. Questo aspetto è particolarmente utile per boccole, guide, pattini, distanziali, rulli, supporti e altri particolari soggetti a movimento.
• Diminuzione dei costi di lavorazione e minor costo del materiale: rispetto ad acciai speciali o leghe non ferrose (come il bronzo o l'ottone), i tecnopolimeri offrono un risparmio economico sia sulla materia prima che sui tempi complessivi di asportazione del truciolo.
• Maggiore resistenza agli urti: grazie alla loro elasticità intrinseca, questi materiali assorbono gli impatti senza subire deformazioni permanenti.
• Minore rumorosità: l'elevata capacità di smorzamento delle vibrazioni garantisce una riduzione dell'inquinamento acustico dei macchinari in funzione.

Difficoltà di lavorazione delle resine e delle materie plastiche

Se da un lato i benefici sono evidenti, dall'altro la lavorazione delle resine e dei plastici presenta complessità strutturali che non possono essere sottovalutate.

A differenza dei metalli, questi materiali non sono stabili: risentono fortemente degli sbalzi termici generati dall'attrito dell'utensile, tendendo a dilatarsi e a deformarsi durante il ciclo di taglio. Per questa ragione, non si possono lavorare pareti troppo sottili, poiché la pressione meccanica rischierebbe di flettere o rompere il pezzo.

Un’altra criticità è legata al truciolo: molti polimeri producono molto "filo" durante le lavorazioni di tornitura e fresatura, fenomeno che richiede continui tempi di fermo macchina per la pulizia del mandrino, per evitare che il filo si attorcigli attorno all'utensile compromettendo la qualità della finitura superficiale.

Tra le materie più difficili da lavorare spiccano i fluoropolimeri (per la tendenza allo scorrimento viscoso) e le poliammidi non stabilizzate. Anche i materiali molto teneri, elastici o soggetti a deformazione, come il PTFE/Teflon, così come alcune plastiche tecniche, sono particolarmente delicati da lavorare e richiedono parametri di taglio, utensili e strategie di staffaggio adeguate.

Per queste ragioni risulta rilevante rivolgersi a un'officina meccanica specializzata nella lavorazione di materie plastiche. Disporre degli strumenti opportuni, di utensili con geometrie di taglio specifiche per la plastica e di un controllo rigoroso delle temperature è l'unico modo per garantire il rispetto delle tolleranze dimensionali richieste a disegno.

Le materie plastiche e le resine più utilizzate

Nella nostra officina meccanica di precisione realizziamo regolarmente particolari meccanici in pom-c, ertalon e teflon, selezionando i parametri di taglio ottimali per ciascun polimero.

Ertalon PA6 (Nylon)

È una poliammide estrusa che offre una combinazione ottimale di resistenza meccanica, rigidità e resistenza all'usura. Trova il suo impiego ideale nella produzione di boccole, rulli di scorrimento, camme e ingranaggi soggetti a carichi medio-alti. La sua combinazione di resistenza meccanica e leggerezza la rende una valida alternativa al metallo in molte applicazioni industriali. 

Teflon (PTFE)

Il Politetrafluoroetilene è una resina fluorurata celebre per il basso coefficiente di attrito, per l'inerzia chimica e le proprietà isolanti. Resiste a temperature estreme (da -200°C a +260°C) ed è utilizzato principalmente per guarnizioni di tenuta, sedi valvola e pattini di scorrimento in ambienti corrosivi. Proprio per la sua natura morbida e deformabile, però, richiede particolare attenzione in fase di bloccaggio e lavorazione.

POM-C (Resina Acetalica)

Il POM-C, o resina acetalica, è una delle plastiche tecniche più utilizzate per componenti meccanici di precisione. Si distingue per ottima stabilità dimensionale (ha un assorbimento di umidità quasi nullo), elevata rigidità e un'ottima lavorabilità all'utensile. Viene spesso impiegato per ingranaggi di precisione, guide di scorrimento, elementi strutturali stabili e particolari isolanti. Inoltre, grazie alla sua idoneità al contatto alimentare, rappresenta l'alternativa ideale nell'industria food, dove sostituisce soluzioni tradizionali come l'alluminio teflonato. 

Oltre alle plastiche sopra citate, eseguiamo lavorazioni su materiali plastici e resine specifici, su richiesta, purchè resistenti alla tipologia di lavorazione richiesta.

Principali settori di utilizzo di di componenti in plastiche

I componenti meccanici in materie plastiche trovano applicazione in molteplici comparti industriali:

• Packaging e Alimentare: materiali come il POM-C garantiscono igiene e resistenza ai lavaggi aggressivi.
• Automazione e Robotica: la leggerezza delle materie plastiche permette di ridurre le inerzie e aumentare la velocità dei movimenti dei macchinari.
• Chimico e Farmaceutico: dove è richiesta un'alta resistenza agli agenti corrosivi e agli acidi.
• Meccanica generale: per la componentistica di usura e scorrimento su linee produttive e nastri trasportatori.

In questo caso studio, relativo alla realizzazione di sagome destinate a macchinari di taglio laser per tubi, descriviamo lo studio preparatorio e la realizzazione di un componente in Ertalon PA6 particolarmente complesso.