Le 5 caratteristiche principali che devi conoscere sull’inserimento di particolari metallici in materiali termoplastici

(giunzione metallo-plastica)

Spesso i polimeri termoplastici non hanno le caratteristiche meccaniche sufficienti a garantire la solidità strutturale di alcuni componenti. Per questo motivo molti prodotti da stampaggio vengono rinforzati con parti metalliche come ad esempio inserti filettati di acciaio o ottone.

In alternativa all'uso di collanti, per unire un componente di plastica con uno di metallo si usa spesso riscaldare l'inserto metallico che, una volta posizionato della sua sede, fa fondere e poi aderire la plastica sulla sua superficie.

L’utilizzo di ultrasuoni per l’inserimento di particolari metallici nei termoplastici,  è una tecnica estremamente precisa e controllabile. Il principio di azione di questa applicazione è molto semplice: le vibrazioni ultrasonore si propagano attraverso l’inserto metallico ed arrivano alla superficie di contatto tra metallo e plastica. In questa zona, l’energia provocata dalle vibrazioni, si trasforma rapidamente in calore.

L’intensità del calore prodotto è sufficiente a fondere la plastica permettendo la penetrazione dell’inserto.

Fig. 1 Inserimento con ultrasuoni

Il tempo di vibrazione è, in genere, inferiore al secondo. Durante questo periodo, la plastica penetra all’interno delle zigrinature e nei sottosquadra, incapsulando l’inserto. Secondo la geometria e le dimensioni degli inserti, si possono ottenere resistenze meccaniche a strappo e a torsione di notevole entità.

Nella fig. 1 si può osservare il principio di funzionamento dell’inserimento con ultrasuoni.

Per ottenere un  inserimento  con  minime  tensioni  e  buona  resistenza,  devono essere rispettate le 5 regole seguenti:

  1. I pezzi metallici devono essere ben guidati. Si deve prevedere un foro di centraggio con un diametro maggiore di 0,1 mm.
  2. I fori ciechi devono essere circa 2 mm. più profondi della lunghezza dell’inserto per permettere di ricevere la materia plastificata in eccedenza.
  3. Per ottenere una elevata resistenza alla torsione e allo strappo, le pareti attorno ai fori recettori devono essere almeno di 2 mm.
  4. E’ preferibile toccare il  pezzo  con  il  sonotrodo  in    La velocità di discesa  deve  essere  lenta.  La pressione di spinta deve essere molto bassa.
  5. Al fine di diminuire le forze di trazione sugli inserti, si raccomanda di lasciare superare agli inserti, la superficie del pezzo stampato di circa 0,1 mm.

Fig. 2 dimensionamento di inserto metallico

La fig. 2 mostra il dimensionamento di un tipico inserto metallico. Si deve tenere presente che possono esistere differenti condizioni di utilizzo determinate da condizioni geometriche particolari. In genere l’altezza della gola può variare da 2 a 5 mm. Il foro recettore deve essere leggermente più grande del diametro D.

Altre regole fondamentali affinché l’applicazione risulti corretta:

  • Le dimensioni dell’inserto e del foro possono variare secondo le esigenze ma un volume sufficiente di plastica, deve essere rimosso in modo da riempire i vuoti delle zigrinature e dei sottosquadra degli inserti
  • L’ampiezza delle vibrazioni, in genere bassa, deve essere valutata attentamente in modo da evitare rotture o tensione agli inserti
  • La pressione di spinta e la velocità di abbassamento devono essere molto basse
  • L’ultrasuono deve intervenire PRIMA che il sonotrodo tocchi l’inserto
  • Se si utilizza un’attrezzatura manuale, il sonotrodo deve avere una guida. Una piccola punta penetra nell’inserto facilitando l’applicazione. Il materiale utilizzato per la costruzione dei sonotrodi è il titanio o l’acciaio temprato
  • In genere l’inserimento con ultrasuoni risulta essere un’operazione rumorosa. Inoltre esiste la possibilità che particelle metalliche si stacchino durante l’operazione
  • Nel caso si desideri inserire particolari metallici molto lunghi, si preferisce lavorare al contrario, ossia far vibrare la plastica sul metallo

Sirius Electric ha maturato una grande esperienza nell'applicazione della saldatura ad ultrasuoni per plastica-metallo e può vantare di presse e soluzioni tecnologicamente avanzate in grado di offrire numerosi vantaggi in termini di estetica e durata nel tempo dei pezzi saldati.

Se vuoi saperne di più sulla tecnologia ad ultrasuoni dai un’occhiata a: “Saldatura a ultrasuoni: vantaggi e svantaggi” “Le materie plastiche, forse non tutti sanno che...” “Le materie plastiche, approfondimenti” oppure contatta Sirius Electric al nr. 0381-325610 – email: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Buon lavoro.

Dove siamo

Stampa

Apri la mappa su Google Maps

Contatti

Sirius Electric S.r.l.
Via Mastronardi 6/b
27029 Vigevano (PV) Italy
Tel. +39 0381 32.56.10 - 31.25.22
Fax +39 0381 23.987
Email Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
PEC Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
Informativa Clienti e Fornitori

 

Messaggio rapido

Powered by BreezingForms

Questo sito fa uso di cookies tecnici e statistici, anche di terze parti. Proseguendo nella navigazione, acconsentite alla loro installazione.