Nozioni di base sull'estrusione: renderlo lucido

Allan Griff 13 novembre 2016

Siamo affascinati dal gloss. Pensa a lucidare le scarpe, lucidare le mele per l'insegnante, non toccare la mia macchina, pulirla perfettamente e altro ancora. In qualche modo, i nasi lucenti sono il contrario, ed è per questo che abbiamo la cipria. Ad ogni modo, la plastica ci offre una varietà di opzioni di lucentezza. Lo stampaggio ad iniezione si affida alla superficie dello stampo, ma nell'estrusione bisogna fare i conti con la naturale lucentezza del materiale.

Lucido non è la stessa cosa che liscio. Ad esempio, le superfici con grana della pelle possono essere goffrate in un foglio estruso altrimenti lucido. Ricordare che, come la maggior parte delle goffrature, il disegno può essere ridotto o addirittura sbiadito quando il prodotto viene riscaldato al di sopra della temperatura di goffratura, come necessario per la termoformatura. La brillantezza dipende anche dall'angolo di prova e non è la stessa cosa dell'opacità o della trasmissione; queste sono proprietà ottiche e meritano più attenzione di quanto sia possibile qui.

Fortunatamente, la maggior parte delle plastiche sono intrinsecamente lucide. Anche i polimeri non cristallini (amorfi) sono intrinsecamente trasparenti, ma anche per le resine semicristalline i cristalliti sono solitamente così piccoli da non influenzare molto la lucentezza.

Possiamo cambiare la brillantezza con gli additivi. I riempitivi come il carbonato di calcio lo faranno e la mica conferirà un'opacità scintillante, che non è del tutto lucida, ma ha il suo fascino. Con i riempitivi, la dimensione e la forma delle particelle sono molto importanti, quindi devono essere selezionati e specificati con una certa attenzione e test preliminari.

Alcuni polimeri non sono semplici omopolimeri ma hanno componenti che influiscono sulla brillantezza; uno dei più importanti di questi è il polistirene ad alto impatto (HIPS), realizzato includendo catene di gomma nella catena stessa del polistirene o come additivo durante o dopo la polimerizzazione. Per questi, esiste un equilibrio tra resistenza agli urti e brillantezza: più gomma è più opaca ma più resistente.

Nel processo di estrusione, la temperatura di fusione è il controllo più importante della brillantezza. Più è caldo, meglio è, ma fai attenzione allo scolorimento visibile e alla fragilità invisibile che potrebbero apparire se la superficie diventa troppo calda. Misurare la temperatura di fusione non è semplice e il suo valore e la sua precisione dipendono da come e dove viene misurata (all'estremità della vite è la meno affidabile, ma è comunque meglio di niente).

Un modo per aggirare questo surriscaldamento è laminare o coestrusione uno strato superficiale di un polimero lucido su un nucleo più resistente ma meno lucido. La maggior parte dei rivestimenti delle porte dei frigoriferi erano realizzati in questo modo, finché i produttori non si resero conto che la superficie lucida era più fragile e si graffiava più facilmente, quindi la superficie opaca divenne preferibile. Può anche essere preferito per alcune cornici o altre superfici simili al legno, o per l'isolamento tirato attraverso un condotto, dove una superficie troppo liscia aumenta l'attrito.

Il processo di laminazione è ancora utile per applicare superfici speciali ed è quindi competitivo con la coestrusione. Realizzare separatamente la pellicola di laminazione costa di più, ma lo spessore è controllato meglio, quindi il risparmio di materiale può renderlo più economico. Uno dei miei clienti da molti anni è stato un produttore di prodotti formati, in cui una pellicola stampata preestrusa veniva posizionata su un foglio sottile da 25 mil durante l'estrusione. Questa impiallacciatura veniva poi arrotolata e immagazzinata per essere utilizzata nella stessa linea di estrusione per rivestire una o entrambe le superfici di un foglio più spesso, spesso nero, che conteneva tutti i bordi di rifinitura e i rifili derivanti dalla formazione dei prodotti finali. Nella maggior parte dei casi, i materiali erano simili, quindi l'adesione della pellicola alle superfici calde appena estruse era buona e non era necessario alcun adesivo. Quando si utilizzano pellicole che non aderivano bene, è possibile rivestire la pellicola preestrusa con un adesivo termoreattivo oppure preriscaldare il laminato subito prima dell'applicazione, o entrambe le cose.

Un'altra tecnica è la smaltatura esterna, dove la superficie estrusa viene passata sotto calore radiante (barra o lampade) o anche a fiamma per alcuni profili (fiammatura). Se si tratta di una fiamma a gas, collegare la fonte del gas ad un interruttore che chiuda il gas se il profilo smette di muoversi, evitando così incendi o fuoriuscite di gas.