stampàggio

Lessico

sm. [sec. XIX; da stampare, con influsso del francese estampage].

1) Lavorazione, per deformazione plastica, di materiali metallici e materie plastiche, sia a freddo sia a caldo, con uso di appositi stampi.

2) Non com., in alcuni sensi tecnici di stampa: stampaggio dei tessuti.

Tecnologia: stampaggio dei materiali metallici

Lo stampaggio dei materiali metallici viene attuato a caldo per fucinatura con magli o presse; a freddo per tranciatura o imbutitura. In particolare, per quanto riguarda i materiali ferrosi, la particolarità dei pezzi stampati è quella di avere caratteristiche meccaniche (specialmente allungamento e resilienza) notevolmente superiori al normale, grazie alla struttura fibrosa ottenuta in tutta la sezione del pezzo. Lo stampaggio permette inoltre una produttività molto elevata e un'ottima precisione che hanno portato a impiegare tale tecnologia per molteplici pezzi dell'industria automobilistica. Nella lavorazione a caldo con il maglio, la massa battente cede la propria energia al pezzo operando un lavoro di deformazione che, dato il brevissimo tempo di contatto, produce una deformazione maggiore nelle fibre più vicine alla faccia colpita. Con tale sistema si opera nella forgiatura libera e anche nello stampaggio vero e proprio: in questo caso la mazza è guidata e porta un semistampo, mentre l'altro semistampo (controstampo) è fissato sull'incudine e porta i riferimenti per una chiusura perfetta. Per operare in modo corretto, si esegue in genere la lavorazione in due tempi, passando da uno stampo sagomatore o da un fucinato libero a uno stampo finitore. Inoltre è opportuno ottenere la forma più complessa nel semistampo superiore: infatti il metallo è a contatto con il controstampo per un tempo più lungo e, anche se questo è riscaldato, si raffredda più che sulla parte superiore, perdendo quindi in parte la possibilità di fluire durante la deformazione. Nello stampaggio alla pressa il lavoro di deformazione è ottenuto in tempi molto più lunghi e inoltre c'è un notevole attrito tra massello e stampo: la deformazione è quindi massima nelle fibre più lontane dalle facce interessate alla deformazione. L'azione, oltre a essere più graduale, è molto più potente. Le presse consentono produttività superiori a quelle dei magli. Successivamente all'ottenimento dello stampato è necessario procedere all'operazione di sbavatura per eliminare tutte le bave prodotte durante la deformazione: si può procedere con una matrice che riproduce fedelmente il profilo del pezzo e un punzone che taglia le bave. L'operazione è rapida e precisa: in alternativa si può eseguire una molatura manuale o automatica. Lo stampaggio a caldo richiede l'impiego di diverse attrezzature ausiliarie: occorrono infatti forni per il riscaldamento dei materiali alla temperatura alla quale viene eseguito lo stampaggio (per gli acciai tra 950 e 1250 ºC), manipolatori per il movimento dei pezzi ecc. Lo stampaggio a freddo per tranciatura viene eseguito mediante l'azione di una matrice e di una contromatrice che esercitano sul materiale (in genere lamiera) uno sforzo di taglio; quello per imbutitura è realizzato mediante pressione fra due semistampi (matrice e contromatrice) eseguita da una pressa; spesso l'azione di imbutitura è associata a quella di tranciatura di una certa zona. Per profili e forme particolari gli stampi possono essere dotati di movimenti combinati e l'operazione è realizzata mediante una serie di passaggi.

Tecnologia: stampaggio delle materie plastiche

Dato il diverso comportamento termico delle materie sintetiche, i modi di lavorazione si differenziano per i polimeri termoindurenti e per quelli termoplastici ed elastomerici. Mentre infatti i termoindurenti, dopo la fase di plasticità iniziale, subiscono, sempre per azione del calore, una modificazione chimica che ne rende i prodotti permanentemente infusibili e rigidi, i termoplastici e gli elastomerici, rammolliti per la variazione di temperatura, assumono la forma desiderata solo in seguito a un successivo raffreddamento. Le tecniche di stampaggio usate per i polimeri termoindurenti sono due: per transfer e per compressione. Secondo il primo metodo uno stampo caldo in due pezzi, sagomato nella forma voluta nell'interno cavo, viene posto chiuso tra i piatti di una pressa, il cui piatto superiore porta rivolto verso il basso un pistone. Nella parte esterna del semistampo superiore è ricavato un incavo di volume un poco maggiore rispetto al vuoto interno dello stampo; in esso è caricata della polvere che, a contatto con lo stampo caldo, inizia a fondere. Il piatto superiore della pressa è fatto scendere e il pistone accoppiato forza il polimero fuso a entrare nello stampo. Trascorso il tempo necessario all'indurimento, lo stampo viene aperto e il pezzo estratto. Questa tecnica è impiegata particolarmente per lo stampaggio di manufatti che contengono inserti metallici, come vari pezzi impiegati in campo elettrotecnico ed elettronico, posti nello stampo prima della fase di riempimento. Lo stampaggio per compressione si realizza con presse verticali il cui piatto inferiore fisso porta una metà dello stampo, che viene caricata con la polvere; l'altra metà è direttamente accoppiata al piatto superiore della pressa che, dopo il riempimento del semistampo inferiore, è fatto scendere realizzando la chiusura dello stampo stesso. Il materiale fonde, solidifica e quindi viene estratto. In entrambe le tecniche, quando si stampano prodotti che durante l'indurimento diano luogo a gas, si ricorre a un'estrazione tramite vuoto, per impedire la formazione di difetti nel manufatto. Le tecniche di stampaggio dei polimeri termoplastici sono sommariamente raggruppabili in: stampaggio a iniezione (injection molding), utilizzato anche per polimeri elastomerici; stampaggio per soffiatura (blow molding) e stampaggio rotazionale (rotomolding). La prima tecnica si basa sulla fusione del polimero solido e sull'iniezione del fuso in uno stampo la cui temperatura è mantenuta superiore al punto di fusione del polimero nel caso questo sia un elastomero, inferiore nel caso di un termoplastico. L'apparecchiatura che realizza tale trasformazione si compone di un cilindro, riscaldato in genere elettricamente e alimentato all'estremità da una tramoggia, in cui ruota una vite elicoidale la cui funzione principale è di rendere omogeneo il polimero fuso. Terminata l'omogeneizzazione, la vite, spinta in avanti da un pistone, costringe il fuso a fluire attraverso un ugello in comunicazione con lo stampo. Il fuso, iniettato ad alta pressione, riempie lo stampo assumendo la forma voluta. Mentre lo stampo è mantenuto chiuso per realizzare il dovuto riscaldamento (nel caso di polimeri elastomerici) o raffreddamento (per i termoplastici), la vite arretra e inizia una nuova omogeneizzazione. L'apertura dello stampo, con scarico automatico del pezzo stampato, chiude il ciclo. Quando i pezzi da stampare richiedono tempi di riscaldamento o di raffreddamento tanto lunghi da incidere sulla produttività della pressa, si ricorre a più stampi posti su una pista circolare che a turno si mettono in comunicazione con l'ugello di iniezione. Lo stampaggio per soffiatura è adottato per la foggiatura di oggetti cavi, come le bottiglie. Anche se tutti i termoplastici potrebbero essere trasformati con questa tecnica, di fatto viene utilizzato solo il politene e il cloruro di polivinile, sia rigido sia elastico. L'apparecchiatura è formata da un estrusore, che porta all'estremità della vite una matrice in grado di formare un tubo caldo (parison), che a sua volta si immette nello stampo cavo aperto. La chiusura dello stampo taglia l'eccedenza del tubo, contemporaneamente l'insufflazione di un gas compresso gonfia il tubo costringendolo contro le pareti dello stampo la cui temperatura è mantenuta bassa con acqua circolante in opportune cavità. Il pezzo viene espulso aprendo lo stampo. Anche in questo caso la produttività viene incrementata con una serie di stampi posti su una pista circolare consecutivamente a contatto con la matrice. Questa tecnica, particolarmente delicata a causa del piccolo spessore dei pezzi stampati, esalta i difetti di lavorazione; tuttavia si è giunti a stampare sino a corpi da 200 litri. Lo stampaggio rotazionale, che si realizza utilizzando plastisol polivinilici o politene in polvere, permette anch'esso la fabbricazione di oggetti cavi, anche con superfici molto variegate (per esempio giocattoli); è molto economico in quanto si usano stampi di basso costo dato che non sono assoggettati a pressione. Un insieme di singoli stampi, solidali tra loro, vengono aperti nelle due metà e riempiti della polvere e del plastisol; una volta chiusi sono posti in rotazione simultaneamente alla loro introduzione in un forno operante a una temperatura tale da fondere il polimero. Quest'ultimo, per effetto della rotazione e del calore, si distribuisce con uno spessore uniforme nello stampo; lo stampo asportato dal forno viene posto in un ambiente raffreddato; l'apertura e lo scarico del pezzo chiudono il ciclo.