L'emergere dell'industria degli stampi a iniezione

La nascita dell’industria degli stampi a iniezione è una storia che segue da vicino la rivoluzione industriale, evolvendosi insieme alla scienza dei materiali, all’ingegneria meccanica e alle esigenze del consumo di massa. La sua comparsa ha cambiato radicalmente il modo in cui i prodotti venivano fabbricati, spingendo la “produzione individuale” in un’era di “replicazione di massa”.

Il suo sviluppo può essere riassunto nelle seguenti fasi chiave:

I. Emersione e pionieri: l'emergere dei concetti di stampaggio a iniezione (XIX secolo) Il principio degli stampi a iniezione può essere fatto risalire alla pressofusione dei metalli. Tuttavia, ciò che ha veramente gettato le basi per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche è stato:

1868: l'americano John Wesley Hyatt inventa la "celluloide" per vincere un concorso per produrre alternative alle palle da biliardo in avorio. Questo è stato il primo materiale termoplastico della storia.

1872: Hyatt e suo fratello Isaiah inventano la prima macchina per lo stampaggio a iniezione del tipo a stantuffo. Questa macchina molto primitiva iniettava celluloide riscaldata e ammorbidita in uno stampo attraverso un semplice stantuffo, utilizzato per produrre oggetti come pettini, bottoni e colletti.

Caratteristiche di questa fase:

Materiali limitati: la celluloide è infiammabile e la lavorazione è pericolosa.

Attrezzatura rudimentale: le macchine sono manuali, con pressione e precisione di controllo estremamente basse.

Applicazioni ristrette: possono essere prodotte solo le necessità quotidiane molto semplici.

II. Il vero decollo: il catalizzatore dell’industria moderna (prima metà del XX secolo)

Durante questo periodo, importanti scoperte hanno aperto la strada alla formazione del settore dello stampaggio a iniezione.

Invenzione dei materiali chiave:

1909: Baekeland inventa la plastica fenolica (bachelite), la prima plastica completamente sintetica. Non è infiammabile, ha proprietà stabili ed è adatto per parti isolanti elettriche, involucri radio, ecc., ma è una plastica termoindurente e il suo processo di stampaggio è più vicino allo stampaggio a compressione.

Anni '20 -'30: furono successivamente inventate materie plastiche termoplastiche come il polistirene (PS), il cloruro di polivinile (PVC), in particolare il polipropilene (PP) e la poliammide (nylon). Questi nuovi materiali hanno fornito un ampio palcoscenico alla tecnologia dello stampaggio a iniezione.

Gli impulsi della seconda guerra mondiale:

La seconda guerra mondiale creò l’urgente necessità di una produzione su larga scala, a basso costo e altamente efficiente di forniture militari. Lo stampaggio a iniezione era ideale per la produzione rapida di parti standardizzate come pulsanti, clip e custodie per strumenti e l'industria conobbe una crescita sostanziale stimolata dalla guerra.

III. Una svolta rivoluzionaria: l'avvento della macchina per lo stampaggio a iniezione a vite (anni '50)

Questa è stata la pietra miliare più importante nella maturazione del settore dello stampaggio a iniezione.

1956: l'americano H. William Siemons inventa la prima macchina per lo stampaggio a iniezione con vite alternativa.

Significato rivoluzionario:

Plastificazione di alta qualità: la rotazione della vite consente un taglio, una miscelazione e un riscaldamento accurati della plastica, con conseguente fusione più uniforme.

Nei decenni successivi, l’industria degli stampi a iniezione entrò in un’era di rapido sviluppo e perfezionamento:

Controllo preciso del processo: gettate le basi per la produzione di parti complesse e di precisione.

L'adozione diffusa di macchine per lo stampaggio a iniezione a vite ha reso lo stampaggio a iniezione un processo di produzione veramente efficiente e affidabile, adatto alla produzione in serie di parti complesse, dando origine direttamente a un'industria professionale di progettazione e produzione di stampi a iniezione.

IV. Modernizzazione e globalizzazione: iterazione tecnologica continua (dalla seconda metà del XX secolo a oggi)

Nei decenni successivi, l’industria degli stampi a iniezione entrò in un’era di rapido sviluppo e perfezionamento:

Nuovi materiali emergenti: l’emergere di tecnopolimeri come ABS, PC, POM e PBT ha ampliato la gamma di applicazioni dello stampaggio a iniezione, estendendosi dai beni di consumo ai settori high-tech come quello automobilistico, elettronico e medico.

Modernizzazione della tecnologia degli stampi:

L’adozione diffusa della tecnologia dei canali caldi ha ridotto gli sprechi e aumentato l’automazione.

L’applicazione della tecnologia CAD/CAM/CAE (Computer-Aided Design/Manufacturing/Engineering) ha consentito alla progettazione degli stampi di passare dall’esperienza alla scienza; l'analisi del flusso dello stampo può prevedere e risolvere in anticipo i problemi di produzione.

Le tecnologie di lavorazione di precisione come la lavorazione CNC, l'elettroerosione e il taglio a filo hanno reso possibile la produzione di stampi complessi e di alta precisione.

Automazione e intelligenza: bracci robotici per il prelievo dei pezzi, sistemi centralizzati di approvvigionamento dei materiali e MES (Manufacturing Execution System) costituiscono una moderna "fabbrica a luci spente".