Sovrastampaggio
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Insight - Masterclass videos Protolabs
La nostra serie di video Insight-Masterclass vi aiuterà a padroneggiare la produzione digitale.
Oltre ai nostri suggerimenti di progettazione mensili, pubblicheremo regolarmente un nuovo video - ognuno di essi vi darà una visione più approfondita di come progettare parti migliori. Tratteremo argomenti specifici come la scelta del giusto materiale di stampa 3D, l'ottimizzazione del vostro progetto per la lavorazione CNC, le finiture superficiali per i componenti stampati e molto altro ancora.
Insight: Sovrastampaggio – aspetti chiave da tenere in considerazione
XX.0X.2020
Transcript
Salve e benvenuti alla masterclass di questa settimana.
Esamineremo oggi tre degli aspetti chiave che dovete tenere in considerazione quando progettate un pezzo da realizzare con il sovrastampaggio.
Se non avete familiarità con il termine, per sovrastampaggio si intende il processo di utilizzo di un legame meccanico o chimico per unire in modo permanente due pezzi stampati a iniezione. È la soluzione ideale per aggiungere aree di presa o manici ai componenti e ci permette di evitare di impiegare viti, colla e, spesso, anche l'assemblaggio.
Il processo consiste nel prendere un pezzo stampato in precedenza, il substrato, e nel rimetterlo nella pressa. Una seconda plastica (o gomma siliconica liquida) viene poi iniettata sopra, all’interno e attorno al pezzo originale. Al termine dell’operazione, non abbiamo due pezzi distinti, ma uno solo.
Per chiarire il concetto, poiché si tratta di un processo più complesso del consueto stampaggio a iniezione, i costi iniziali di utensileria possono essere leggermente superiori rispetto a quelli relativi a due componenti stampati e assemblati. Tuttavia, qualsiasi investimento aggiuntivo viene solitamente assorbito in tempi piuttosto brevi proprio perché si eliminano i costi dell’assemblaggio secondario. Il risultato che si ottiene è, inoltre, un prodotto di qualità superiore e più durevole.
Tutto ciò significa che il sovrastampaggio è un processo estremamente utile ma occorre tenere in mente tra importanti aspetti del design quando si decide di utilizzarlo.
Innanzitutto, dobbiamo pensare al legame, che dev’essere il più robusto possibile.
Secondariamente, quali materiali usare. Il substrato e il sovrastampo devono essere compatibili a livello fisico, chimico e termico. Infine, bisogna rispettare sempre alcuni principi del design.
I requisiti per una buona stampabilità si applicano anche al sovrastampaggio, ma occorre tenere in conto alcune ulteriori considerazioni.
Quindi, iniziamo con il legame.
In un pezzo perfettamente sovrastampato le due metà devono essere unite da un legame chimico. Risulterà impossibile rimuovere il rivestimento, che si strapperà prima di separarsi dal substrato, o porterà con sé parte del materiale sottostante. Per ottenere tale risultato, potete procedere in diversi modi. I materiali termoplastici TPU e TPC, per esempio, formano un forte legame chimico con l'ABS, il policarbonato e il PBT Valox: una volta sovrastampati non si possono più separare.
Ovviamente, non è sempre possibile ottenere un forte legame chimico ma il legame non deve essere necessariamente sempre chimico.
A volte, il design stesso può bloccare il sovrastampo in posizione: pensate ad esempio al coperchio stampato di una scatola per componenti elettronici con una guarnizione sovrastampata realizzata in materiale sigillante morbido. Una volta bloccato in posizione il coperchio, la guarnizione non si può muovere. Non è richiesto altro che un legame sufficiente a fissare la guarnizione al substrato, onde evitare che cada o si sposti durante l'assemblaggio.
Questo ci porta a parlare di come massimizzare la vostra scelta dei materiali. Dobbiamo tenere in considerazione alcuni aspetti, che vanno oltre le consuete proprietà di resistenza e fisiche in generale.
Solitamente, vogliamo che il sovrastampo abbia un aspetto estetico gradevole e sia resistente, ma spesso deve anche fungere da buona superficie di presa. Il sovrastampaggio viene spesso usato per applicare un manico di presa ad un utensile manuale, sia esso un trapano o uno strumento chirurgico, per cui occorre ottenere un pezzo la cui goffratura sia di qualità. In questi casi, il TPU applicato sull'ABS rappresenta una scelta eccellente.
Sebbene a prima vista possa sembrare strano, l’estetica dei due materiali può anche rivestire un ruolo importante. Molto spesso, al termine del sovrastampaggio vogliamo che substrato e sovrastampo abbiano un bell’aspetto, per cui devono essere realizzati in colori che si abbinino piacevolmente. Infatti, molte aziende vogliono utilizzare plastiche nei colori che si abbinano al marchio nel loro logo.
Non si tratta certo di prediligere lo stile rispetto alla sostanza, ma, a volte, il risultato ottenuto si avvicina molto a questo criterio.
Il suggerimento che posso offrirvi è quello di rispettare i principi di base.
Come per qualsiasi altro processo di progettazione, alcune linee guida del sovrastampaggio aiutano ad assicurare la corretta realizzazione del pezzo. Alcune di esse sono piuttosto ovvie, altre meno, ma sono tutte importanti da ricordare durante l’intero processo di progettazione: non volete certo trovarvi a dover apportare modifiche all’ultimo momento proprio quando pensavate che il lavoro fosse quasi finito.
Innanzitutto, dovete assicurarvi che la temperatura di fusione del materiale da sovrastampare sia inferiore a quella del substrato. Non volete certo applicare un manico a una pallina di plastica fusa.
Un altro principio che sembra sempre ovvio a posteriori è che la superficie del pezzo sovrastampato deve essere uniforme a quella adiacente del substrato o leggermente più bassa, per evitare che sporga e che si possa danneggiare.
Finiamo poi con la goffratura: la goffratura del pezzo del substrato potrebbe favorire l'aderenza. Quella della parte sovrastampata potrebbe offrire una presa migliore e una superficie più attraente.
È tutto per questa settimana. Alla prossima!
Con un ringraziamento speciale a Natalie Constable.
