Il Vostro partner per ottimizzare la plastificazione

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1 Il Vostro partner per ottimizzare la plastificazione Vite Maxi Melt Vite a barriera Vite a 3 travasi Vite dedicata a 3 zone Vite per termoindurente PUSHING THE LIMITS

2 ESPERIENZA PLURIENNALE La MAXI MELT, da molti anni è in grado di fornire viti con profili personalizzati che tengono conto delle specifiche esigenze di produzione migliorando la competitività dei suoi clienti. Nel processo di plastificazione, la vite insieme al puntale, valvola e distanziale è uno degli organi più importanti del sistema in quanto permette la ripetizione in automatico del ciclo di produzione. La geometria della vite assume un importanza primaria se si vuole incrementare la produttività, aumentare la resistenza meccanica dei manufatti, creare un risparmio energetico, ridurre gli scarti, ridurre l utilizzo dei masterbatches, migliorare l estetica: in altre parole ottimizzare il processo di plastificazione. Grazie alla sua vasta esperienza nel sviluppare profili viti e la continua ricerca ed innovazione tecnologica, la MAXI MELT è in grado di essere il VOSTRO PARTNER nell ottimizzare i Vostri processi di plastificazione per iniezione, estrusione, soffiaggio e inietto soffiaggio. Il nostro aiuto permetterà alla Vostra azienda di aumentare la Vostra competitività. La nostra ventennale esperienza in Italia, prima come Kluin Wijhe B.V. (Olanda), ed ora con la nuova sede Italiana MAXI MELT offre da sempre servizi all avanguardia. La MAXI MELT continua a sviluppare nuove soluzioni per aumentare lo standard di qualità, per ridurre i costi di produzione e di gestione, e per velocizzare le consegne. Questo catalogo offre maggiori informazioni riguardanti vari tipi di profi li viti con geometrie differenti rispetto agli standard degli OEM. Offriamo soluzioni ad elevata capacità di plastifi cazione, di alta qualità ed a prezzi competitivi. Se desiderate ricevere maggiori informazioni preghiamo di contattare la nostra rete di vendita.

3 PERCHE SERVE UN PROFILO VITE PARTICOLARE? Tutti i polimeri sono ottimi isolanti termici, pertanto la fusione a cuore del granulo richiederebbe dei tempi molto lunghi e incompatibili con le esigenze di produttività di un moderno processo di plastificazione. Questo è il motivo per cui le viti di plastificazione sono state realizzate con rapporti di compressione più o meno accentuati in modo da sviluppare una certa frizione nel sistema e quindi accelerare il processo di fusione mediante apporto di calore interno. Se il rapporto di compressione risulta troppo elevato si possono innescare processi di degradazione nella zona di compressione che col tempo determinano delle incrostazioni responsabili di punti neri e altri difetti che danno luogo a pezzi di scarto. Al contrario, con un rapporto di compressione troppo basso, esiste un rischio concreto per semi-cristallini di avere degli infusi. Inoltre nella zona di miscelazione (metering) la vite spesso non riesce ad assicurare una massa fusa omogenea. Quindi non è facile creare una vite con una geometria che plastifica bene e velocemente tutti i polimeri. Gli OEM spesso offrono sulla macchina una vite che chiamano universale ma che nella pratica non lo è. Spesso risulta limitata nei processi più delicati e dove è richiesta la velocità. Grazie alla sua conoscenza dei processi di plastificazioni la MAXI MELT descrive in questo catalogo alcuni tipologie di viti per ottimizzare i Vostri processi di produzione. VITE CON PROFILO MAXI MELT La vite con profilo MAXI MELT è una soluzione UNIVERSALE adatta a plastificare meglio tutti i polimeri. La geometria a bassa compressione, unita al passo variabile e ad un miscelatore dinamico riesce ad assicurare un fuso omogeneo anche ad una temperatura più bassa di quella normalmente usata. (Pagina 4-7) VITE A BARRIERA Ha una cresta intermedia per separare il polimero fuso dal solido e tenerlo in una gola sempre più stretta velocizzando la sua plastificazione. Per aziende a cui non serve avere una vite universale, la vite a barriera può essere una soluzione interessante. (Pagina 8) VITE A 3 TRAVASI La vite con geometria a 3 travasi (3T) è una vite con in testa una zona a barriera lunga circa 4 filetti ed un miscelatore dinamico. La vite offre una migliore omogeneizzazione rispetto a viti con profilo standard, inoltre plastifica più velocemente. Non è una vite universale. (Pagina 9) VITE DEDICATA A 3 ZONE Per migliorare la plastificazione di un polimero specifico, è possibile sviluppare una vite a 3 zone dedicata. Le modifiche riguardano la suddivisione tra la zona di alimentazione, compressione e metering, l altezza delle creste, i raggi ed il passo. La vite con una geometria dedicata non è universale. VITE PER TERMOINDURENTE La forte torsione che subisce la vite durante la fase di plastificazione di termoindurenti e le caratteristiche dei polimeri richiede viti speciali con geometrie dedicate per evitare che la reticolazione avvenga durante la plastificazione e per evitare rotture. (Pagina 10) (Pagina 11)

4 VITE CON PROFILO MAXI MELT La vite con profilo MAXI MELT è l unica vera vite universale in grado di plastificare meglio tutti i polimeri offrendo al cliente un reale controllo del processo di plastificazione. GEOMETRIA A PASSO VARIABILE E NOCCIOLO CONICO La vite con profilo MAXI MELT è nata da un approccio innovativo nella progettazione della vite di plastificazione ed è il risultato di calcoli che permettono la definizione del rapporto di compressione in funzione del comportamento dei polimeri. La vite con profilo MAXI MELT ha un nocciolo conico e quindi non ha più le tre zone (alimentazione, compressione e metering) tipiche delle viti con profilo a 3 zone. Il passo variabile (più corto in alimentazione e più lungo verso l uscita) permette al polimero di avere una fusione graduale per tutta la lunghezza della vite. Il mixer che si trova in testa alla vite garantisce la omogeneizzazione del fuso. Lo sforzo che richiede questa vite si riduce di circa 30% rispetto alla vite con profilo standard ed è quindi la prova che anche i polimeri subiscono meno sforzo di taglio durante la fase di plastificazione. Questo approccio ha consentito di ottenere un polimero fuso omogeneo e alla temperatura desiderata. La vite con profilo MAXI MELT riesce a plastificare senza surriscaldare il polimero e permette di raggiungere produttività elevata, poiché ad alte velocità di rotazione non si riscontrano aumenti significativi della temperatura della massa fusa. per iniezione Passo Passo metering compressione Miscelatore dinamico Nocciolo conico p I vantaggi che offre la vite con geometria MAXI MELT sono: INCREMENTA LA PRODUTTIVITA CREA RISPARMIO ENERGETICO AUMENTA LA RESISTENZA MECCANICA RIDUCE GLI SCARTI AVVIAMENTO STAMPI PIU RAPIDO RISPARMIA MASTERBATCH MIGLIORA L ESTETICA PUNTALE MAXI MELT La vite con geometria MAXI MELT per stampaggio ad iniezione monta un puntale dedicato, che garantisce una chiusura veloce, un cuscino costante ed una elevata ripetitività di processo.

5 VITE CON PROFILO MAXI MELT ed estrusione quadro alimentazione er tutta la lunghezza Vite a 3 zone MISCELATORE La vite MAXI MELT è dotata di un miscelatore dinamico che opera mediante la separazione ripetuta del fuso tramite i filetti interrotti a intervalli calcolati e secondo un angolo ben definito. Questo tipo di miscelatore non opera aumentando gli sforzi di taglio sul polimero e sugli additivi contenuti nella massa fusa (azione dispersiva), ma esalta l azione distributiva, e quindi rende il fuso omogeneo senza degradarlo e senza perdere produttività. Il miscelatore MAXI MELT assicura un elevato rendimento di omogeneità, senza cadute di pressione, offrendo grandi vantaggi alla qualità del fuso. La geometria innovativa del mixer MAXI MELT evita zone di ombra dove il polimero si può depositare e carbonizzare nel tempo; il mixer MAXI MELT è auto pulente e questo lo rende indicato anche per lavorare polimeri delicati come POM e PVC. Nella maggiore parte dei casi l utilizzo del mixer MAXI MELT rende superfluo l utilizzo di miscelatori statici. I vantaggi che offre il mixer della vite con geometria MAXI MELT sono tanti: COLORAZIONE Il mixer MAXI MELT assicura un cambio di colore più veloce, una distribuzione dei pigmenti più omogenea e spesso offre la possibilità di ridurre la percentuale di masterbatch necessario con le viti tradizionali. variabile Vite MAXI MELT RESISTENZA MECCANICA Il mixer MAXI MELT garantisce una migliore omogeneità del fuso che insieme ad un più facile controllo delle temperature di processo produce pezzi stampati con una maggiore resistenza meccanica. In caso di trasformazione di materiali con fibre di vetro si è osservato una minor frantumazione delle fibre. L aumento della resistenza meccanica dipende dalla situazione specifica e può essere anche di oltre il 20%. ESTETICA E PRESSIONE DI RIEMPIMENTO Grazie alla maggiore omogeneità del fuso lo scorrimento del polimero all interno della cavità dello stampo è facilitato e questo rende possibile stampare con pressioni più basse e contemporaneamente si producono pezzi con miglior aspetto estetico. ADDITIVI Il mixer MAXI MELT migliora la distribuzione degli additivi all interno della massa fusa e di conseguenza, in caso di prodotti auto estinguenti, il pezzo stampato supera più facilmente la normativa richiesta. MACINATO Solitamente il macinato è composto da particelle di varie dimensioni. Durante la plastificazione le particele più piccole si fondono prima e possono degradare, mentre le particelle più grandi spesso creano degli infusi. Il profilo MAXI MELT insieme al mixer MAXI MELT evita la degradazione e gli infusi, di conseguenza rende possibile utilizzare maggiori percentuali di macinato senza riscontrare i tipici problemi di incostanza di dosaggio della vite e migliorando anche l aspetto estetico. Scarto con la vite standard dovuto ad un fuso non omogeneo creando viscosità differente all interno del fuso.. Riempimento dell impronta già da subito omogeneo grazie alla vite MAXI MELT.

6 La vite MAXI MELT esiste dal 2004 e ha dimostrato di essere in grado di plastificare tutti i tipi di polimeri, sia amorfi che semicristallini, dando agli stampatori i vantaggi descritti prima. In questi anni la concezione di base è rimasta quella originaria, ma la nostra ricerca ha continuato a migliorare il prodotto diversificando le soluzioni per alcuni settori con esigenze specifiche. VITE CON MAXI MAXI MELT PRECISION Per lo stampaggio tecnico di precisione, oltre all esigenza di produrre particolari stampati ad iniezione con strette tolleranze dimensionali, è richiesta anche una elevata ripetitività dei parametri per riuscire ad avere la certificazione del processo anche con dosature di plastificazione oltre 60%. La MAXI MELT PRECISION riesce a gestire anche condizioni di processo difficili meglio delle viti con profili tradizionali; questo vuol dire che il cuscino e il tempo di dosaggio hanno una variabilità minima, inferiore al 2-3%, anche in condizioni critiche di plastificazione. La geometria MAXI MELT PRECISION migliora ulteriormente l aspetto estetico dei pezzi stampati anche quando si lavorano polimeri sensibili alla degradazione. MAXI MELT PACK Per lo stampaggio di imballaggi a parete sottili i requisiti fondamentali sono l alta produttività unita alla capacità di riempire stampi con pareti molto sottili conservando un aspetto estetico ottimale. Per poter riempire manufatti di questo tipo spesso è necessario utilizzare polimeri ad elevata fluidità (basso peso molecolare), a volte modificati con elastomeri per superare i problemi di fragilità intrinseca dei materiali plastici fluidi ed anche con presenza di piccole quantità di master per dare colorazioni pastello. La combinazione di polimero a bassa viscosità, elastomero e master, costituiscono una sfida estrema per la plastificazione; infatti gli stati di polimero fluido scivolano tra di loro senza inglobare elastomero e master, particolarmente quando sono richiesti tempi di plastificazione veloci. Per questi motivi è stata messa a punto la MAXI MELT PACK che riesce ad aumentare localmente gli sforzi di taglio del polimero fuso e miscelare in modo rapido ed omogeneo anche polimeri per loro natura molto difficili da plastificare.

7 PROFILO MELT MAXI MELT ULTRA Per lo stampaggio di polimeri super tenaci, ad esempio raccordi e giunti di tubazioni di grande diametro in edilizia, ma anche pezzi tecnici ad elevata resistenza, vengono impiegati dei polimeri con viscosità elevatissima. Ad esempio vengono utilizzati MFI di 0,2 0,8 g/10 min. Il problema in questi casi è il forte surriscaldamento che si verifica con viti tradizionali durante la plastificazione. Questo surriscaldamento determina la necessità di plastificare lentamente per evitare temperature del fuso troppo elevate che a sua volta causano dei ritiri elevati e quindi l impossibilità di produrre pezzi in tolleranza. La geometria messa a punto per la MAXI MELT ULTRA riesce a gestire anche questi casi estremi garantendo produzioni veloci e particolari stampati in tolleranza. MAXI MELT SPECIAL Tra i profili MAXI MELT, esiste una soluzione per lo stampaggio di materiali dedicati per fare fronte alle esigenze più diverse come ad esempio lo stampaggio di materiali ceramici, protesi da impiantare nel corpo umano, oppure se c è la necessità di ridurre il tempo ciclo relativo ad un unica applicazione. La soluzione è la vite con profilo MAXI MELT SPECIAL elaborata con una geometria adatta a risolvere il problema specifico dal cliente e per ottenere i risultati concordati. Questa tipologia di vite MAXI MELT è meno indicata per applicazioni generiche.

8 VITE A BARRIERA La vite a barriera ha una cresta intermedia tra le creste principali che serve a separare il polimero fuso dal polimero solido. Questa separazione rende la plastificazione più veloce ma non è adatta per lavorare tutti i polimeri. Il maggiore impiego lo si trova nel settore dell imballaggio. La vite a barriera detta anche a travaso, è stata sviluppata dalla ditta Maillefer nel 1962 per ottimizzare e velocizzare la plastificazione. Si è largamente diffusa nel settore dell estrusione e, dagli anni 80, trova anche impiego nello stampaggio ad iniezione. La vite dispone di una seconda cresta a barriera con un diametro esterno inferiore rispetto alla cresta principale per obbligare il polimero fuso a scavalcare la cresta secondaria ed a posizionarsi nel secondo canale. Il primo canale che contiene il polimero solido, sviluppandosi dall alimentazione verso la testa, continua a diminuire la sua profondità aumentando gli sforzi di taglio per aiutare la fusione dei granuli solidi. Il secondo canale che contiene il materiale già fuso, continua a aumentare la sua profondità ed assume soltanto la funzione di trasporto. La geometria della vite a barriera viene definita in funzione delle caratteristiche del polimero. Va determinata la posizione dove iniziare la seconda cresta (a barriera), le profondità dei due canali, il termine della cresta a barriera oltre al passo (variabile) della cresta a barriera. Si tratta quindi di una geometria realizzata appositamente per la trasformazione di un unico tipo di polimero oppure per un gruppo limitato di polimeri ma, non può essere utilizzata come vite universale. = polimero solido = polimero fuso cresta barriera direzione di plastificazione direzione del fuso all interno dei due canali cresta principale I vantaggi della vite a barriera rispetto alla vite con profilo singolo sono: la maggiore velocità di plastificazione, il migliore controllo della temperatura ed una maggiore omogeneità del fuso. Nello stampaggio ad iniezione, con questo tipo di vite spesso si riesce ad abbassare la contropressione. Il maggiore impiego della vite a barriera si trova nel settore dell imballaggio che richiede elevate velocità di produzione. Come abbiamo già sottolineato, la vite non è universale e quindi non adatta a plastificare polimeri sensibili al surriscaldamento, quali POM, PC, PMMA, PVC. Grazie alla sua vasta esperienze, la ditta MAXI MELT dispone della tecnologia per sviluppare la vite con profilo a barriera per soddisfare le vostre esigenze. In base al tipo di polimero da plastificare, l articolo da stampare oppure da estrudere, offriamo la soluzione ottimale. Vite a barriera

9 VITE A 3 TRAVASI La vite a 3 travasi (3T) è una vite per stampaggio ad iniezione ad un principio con in testa due miscelatori dinamici: il primo a barriera ed il secondo a denti. La combinazione dei due miscelatori aumenta sia gli sforzi di taglio che l azione distributiva rendendo la plastificazione più veloce ed efficace nel caso si debbano utilizzare basse percentuali di masterbatch. Non è indicata per tutti i polimeri. Il maggiore impiego lo trova nel settore dell imballaggio. La vite con geometria 3 travasi è una vite ad un principio fino alla parte terminale dove si trovano i due miscelatori dinamici: MISCELATORE A BARRIERA Questo primo miscelatore è lungo da 3 a 4 diametri ed ha il principio della vite a barriera; due canali, separati da una cresta a barriera, consentono al polimero fuso di scavalcare questa cresta. Il primo canale contenente la massa solida diminuisce come volume aumentando gli sforzi di taglio, mentre il secondo canale contenente il fuso aumenta il suo volume per accogliere sempre più materiale. Sulla circonferenza della vite si trovano tre ingressi che hanno questa funzione a barriera, da cui deriva il nome 3 travasi alla vite. MIXER A DENTI Il secondo mixer, più a valle rispetto a quello a barriera, è composto da alcune file di denti (solitamente da 3 a 6) per aumentare l omogeneità del fuso e per evitare infusi. direzione di plastificazione direzione del fuso all interno dei due canali cresta barriera La plastificazione nel miscelatore cresta principale La vite è stata sviluppata per ridurre il tempo di plastificazione nello stampaggio ad iniezione. Il maggiore utilizzo è nel settore dell imballaggio. La vite offre una migliore omogeneizzazione del fuso rispetto a viti con un profilo tradizionale e quindi disperde meglio il masterbatch evitando fastidiose marmorizzazioni. = polimero solido = polimero fuso La plastificazione nel canale del solido I miscelatori della vite a 3 travasi servono ad aumentare il frizionamento e quindi, rispetto ad altri profili viti, aumentano la temperatura del fuso soprattutto accelerando la fusione del polimero. La vite quindi non è idonea alla plastificazione dei polimeri che sono sensibili al surriscaldamento tipo POM, PC, PMMA, PVC. La ditta MAXI MELT dispone della tecnologia per sviluppare la vite con profilo a 3 travasi per ottimizzare i vostri processi di plastificazioni. In base al tipo di polimero da plastificare e l articolo da stampare offriamo la soluzione ottimale. Vite a 3 travasi

10 VITE DEDICATA A 3 ZONE Per ottimizzare la plastificazione di un polimero specifico (o un gruppo ristretto di polimeri) è possibile sviluppare una vite a 3 zone modificando il rapporto di compressione, la lunghezza delle tre zone ed altri dettagli costruttivi. Viti di plastificazione con un rapporto di compressione troppo basso creano il rischio di produrre degli infusi. Se invece il rapporto di compressione risulta troppo elevato si possono innescare processi di degradazione nella zona di compressione che col tempo determinano delle incrostazioni responsabili di punti neri e altri difetti che danno luogo a pezzi di scarto. Le viti standard, che si possono acquistare con la pressa, oppure come ricambio, spesso sono viti con un rapporto di compressione medio in grado di plastificare tutti i polimeri, ma nella pratica possono risultare non idonee per il lavoro che devono fare. Se non si desidera acquistare una vite MAXI MELT, vite a barriera oppure a 3 travasi, i vostri processi di plastificazione possono essere ottimizzati sviluppando un profilo ad un principio, senza miscelatore, dedicato alla plastificazione di un tipo di polimero specifico oppure ad un gruppo di polimeri con caratteristiche simili. L ottimizzazione del profilo vite riguarda la modifica: 1. delle lunghezze delle tre zone (alimentazione, compressione e metering) 2. l altezza delle creste nella zona di alimentazione e metering 3. i raggi delle creste lato contenimento e lato spinta. 4. il passo delle creste 5. la larghezza delle creste La vite ottimizzata rende più efficiente la plastificazione di un polimero oppure di un gruppo di polimeri, ma rende la vite dedicata e quindi non più universale. Per esempio una vite con elevato rapporto di compressione può risolvere il problema degli infusi con polimeri semi-cristallini, ma tende a sporcare la vite, e comunque non è idonea per la plastificazione di un amorfo in quanto causa surriscaldamento e quindi striature, deposito su vite e stampi. Al contrario, una vite a basso rapporto di compressione è adatta alla plastificazione di polimeri amorfi oppure sensibili al surriscaldamento, ma non è adatta alla plastificazione di semicristallini in quanto spesso si osserva una scarsa miscelazione, caratteristiche meccaniche scarse, e difficoltà a tenere sotto controllo le tolleranze. La ditta MAXI MELT dispone di una lunga esperienza nel sviluppare geometrie ottimizzate per aumentare l efficienza della vostra produzione. Vite dedicata a 3 zone

11 VITE PER TERMOINDURENTE La forte torsione che subisce la vite durante la fase di plastificazione di termoindurenti assieme alle caratteristiche dei polimeri, richiede viti speciali con geometrie dedicate per evitare che la reticolazione avvenga durante la plastificazione e per evitare rotture. I materiali termoindurenti per lo stampaggio ad iniezione utilizzano temperature all interno del cilindro che variano da 70 C a 100 C; lo stampo invece ha una temperatura da 140 C a 190 C per completare la reticolazione (indurimento) del materiale. A temperature fino a 100 C la viscosità del materiale termoindurente è ancora alta e, sommando a questo fattore le cariche o rinforzi che possono arrivare fino al 70%, la vite subisce una forte torsione ed usura abrasiva soprattutto nella parte terminale verso il lato dell ugello. In questa zona le creste hanno una forte sollecitazione meccanica, soprattutto se, a causa di una non tenuta delle creste, il materiale rifluisce e si indurisce all interno del cilindro. Questa differenza del processo di stampaggio dei materiali termoindurenti rispetto ai termoplastici richiede quindi viti specificatamente progettate. La vite per plastificare un materiale termoindurente ha la funzione di trasportare il materiale verso l iniezione. E la vite stessa senza l aiuto di un puntale e valvola a trasferire la massa plastificata nello stampo fino ad arrivare in vicinanza dell ugello ad una distanza massima di 0,3 mm La grande parte dei termoindurenti ha reazione esotermica (sviluppa calore durante la reazione di indurimento) perciò è necessario, durante la plastificazione, evitare ristagni, abrasioni e surriscaldamenti localizzati. Per viti di grande dimensioni può essere necessario prevedere un foro interno per condizionare la temperatura evitando il surriscaldamento della massa fusa. 0-0,3 mm. 0,1 0,16 D La vite deve essere progettata avendo un rapporto di compressione che varia tra 1 e 1,2, la lunghezza della vite non deve superare L/D, l altezza della cresta deve essere superiore a 3,0 mm., l angolo in testa della vite può variare da 75 a 90 mentre la larghezza della creste può variare da 0,1 fino a 0,16 D. Le viti per termoindurente hanno geometrie simili tra di loro. La sola differenza consiste nelle lunghezza che può cambiare in relazione alla quantità di materiale da iniettare e alla sua reattività. Ad esempio con resine epossidiche, data la grande reattività, la vite deve essere corta e il materiale deve stazionare il minor tempo possibile (fino a un massimo di 3 cicli); con resine fenoliche invece si possono usare viti più lunghe per iniettare quantità maggiori. Ne consegue che la definizione delle lunghezze della zona di alimentazione, plastificazione e iniezione e la relativa altezza delle creste deve essere determinato di volta in volta in base al processo. Una valutazione da fare anche per le viti pre-plastificatore (comunemente chiamato Jolly ) che devono alimentare e plastificare i materiali preparando una pastiglia nelle migliori condizioni per il successivo stampaggio. La MAXI MELT possiede le conoscenze per ottimizzare la plastificazione dei termoindurenti, fornendo la geometria adatta unitamente ad una elevata resistenza meccanica alla torsione ed una resistenza all usura della vite. Vite per termoindurente

12 MAXI MELT La migliore soluzione per ottimizzare la plastificazione Maxi Melt S.r.l. Via D. Galimberti 8B Casalpusterlengo (LO) Italy Tel: PUSHING THE LIMITS