La termoformatura è un procedimento attraverso cui è possibile produrre la plastica che – grazie all’utilizzo di particolari tecniche di riscaldamento del materiale – viene sagomata in particolari stampi. Come si realizza questa tecnica di stampaggio? Per eseguire la termoformatura, i tecnici utilizzano dei macchinari appositi che riscaldano e stirano un foglio di plastica duttile posto sopra allo stampo.
Mentre le macchine standard non sono in grado di svolgere le operazioni di rifilatura e di taglio, i dispositivi prodotti negli ultimi anni consentono di eseguire anche questi procedimenti, risparmiando notevolmente sui costi di produzione. Grazie al processo della termoformatura è possibile produrre gli imballaggi, che solitamente vengono realizzati sfruttando le termoplastiche in ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene), PETG (polietilene tereftalato glicole), polistirene e policarbonato.
Inoltre, la termoformatura viene impiegata per la produzione dei componenti delle macchine, degli interni delle automobili, degli attrezzi medici, ma anche per gli imballaggi dei prodotti farmaceutici, dei prodotti agricoli e degli elettrodomestici. Purtroppo, questo processo non consente di produrre dei pezzi dallo spessore sottile e omogeneo né di realizzare parti con design complessi, ma – nonostante ciò – la termoformatura resta uno dei migliori processi per realizzare gli articoli in plastica.
Quali sono i vantaggi della termoformatura? A differenza di altri procedimenti per la produzione della plastica, questa tecnica permette di scegliere se realizzare di articoli dal volume elevato oppure ridotto, garantendo – nel contempo – prezzi accessibili. In più, avrai la possibilità di ricevere un prodotto per uso finale di qualità elevata in poco tempo.
Quali sono le fasi della termoformatura?
Ci sono vari tipi di termoformatura che vengono preferiti in base alle lavorazioni che si intende realizzare. In ogni caso, quando si realizza la termoformatura sono previsti molti processi, ma solitamente in tutti sono presenti determinate fasi che descriveremo qui di seguito. Il primo tipo di procedimento è la formatura sottovuoto, che si svolge in un ambiente senz’aria per dare la forma al foglio di plastica, il quale viene riscaldato per diventare flessibile. Successivamente, il dispositivo per il sottovuoto rimuove l’aria e avvicina il foglio allo stampo.
Questa tecnica viene apprezzata dai produttori per il buon rapporto qualità-prezzo e per la velocità di realizzazione. Anche nella formatura a pressione il foglio di plastica viene riscaldato in un’area sottovuoto, ma in questo caso viene effettuato uno step in più, che consiste nell’utilizzo di uno strumento a pressione che livella ulteriormente la plastica. Quando si utilizza la formatura a pressione? Questa tecnica viene scelta quando è necessario un lavoro più minuzioso sulla plastica, perché è presente un maggior numero di dettagli.
Un altro tipo di tecnica è la formatura meccanica, in cui il foglio di plastica preriscaldato viene sottoposto a una forza meccanica di tipo diretto. Un’asta di acciaio, detta punzone, esercita una compressione sulla plastica duttile che fissa le caratteristiche richieste sul foglio. Questa tecnica viene utilizzata se è necessario un elevato grado di precisione e di dettaglio.
Nella formatura a drappeggio, un foglio di plastica viene riscaldato e posto su un mandrino con una struttura che pressa il foglio di plastica e gli dà la forma predefinita. Questo procedimento è il più conveniente tra tutti i tipi di termoformatura, perché i macchinari impiegati sono di numero inferiore. Di solito, lo spessore del materiale viene mantenuto inalterato, per cui non vengono create parti deboli a causa di questa tecnica.
La formatura a stampi accoppiati viene impiegata per produrre pezzi che richiedono una precisione estrema. Come si realizza questo processo? In questa tecnica vengono utilizzati uno stampo maschio e uno stampo femmina che consentono di modellare il foglio di plastica dopo che è stato scaldato. Il macchinario adibito alla formatura esercita una forza che consente di unire gli stampi, incastrando il foglio di plastica al centro, che – di conseguenza – ne assume la struttura.
La formatura a foglio doppio è un procedimento che contempla la fusione di due elementi, che vengono lavorati con lo scopo di creare un pezzo unico. Per fare ciò, i fogli di plastica vengono riscaldati nello stesso momento, per poi procedere con la sagomatura; a questo punto, i fogli vengono uniti per produrre un solo articolo. Questo tipo di procedimento è utilizzato in particolar modo per la produzione di articoli cavi o con doppie pareti.
La formatura con stampo negativo è un metodo di termoformatura a forma libera in cui non sono impiegati gli stampi: infatti, si utilizzano getti d’aria, che gonfiano la plastica a bolla fino a realizzare il design desiderato.
Come si valuta l’attrezzatura per la termoformatura?
Ogni tecnica di termoformatura richiede l’utilizzo di macchinari specifici, che possono essere divisi in diverse categorie: attrezzature per termoformatura industriale, da banco o fai-da-te. Quali sono gli aspetti da considerare prima di scegliere l’attrezzatura per termoformatura giusta? Innanzitutto, bisogna valutare l’area di formatura, ovvero lo spazio di lavoro in cui si modella la forma della plastica. In questa postazione avrai a disposizione il punzone e altri macchinari che forniscono le caratteristiche richieste ai tuoi pezzi.
Inoltre, dovrai considerare il rapporto di imbutitura, che consente di conoscere il calibro del materiale, elemento necessario per realizzare i progetti con questa particolare tecnica per la lavorazione della plastica. La profondità di imbutitura, invece, ti permette di determinare quali siano lo spessore del pezzo in plastica e la dimensione della superficie occupata dal foglio durante la termoformatura.
In più, anche le dimensioni dei macchinari impiegati nella termoformatura incidono sulla misura degli articoli in plastica che si realizzano durante il processo. L’attrezzatura desktop di solito è compatta, per cui la misura dei pezzi sottoposti alla formatura sarà inferiore rispetto agli articoli prodotti con le apparecchiature utilizzate nell’industria. Alcuni macchinari per la formatura a pressione o a stampi accoppiati comprimono il foglio per dargli la forma desiderata: in questa fase, la forza di serraggio è un elemento fondamentale, perché aiuta a comprendere la tipologia di materiale che può essere utilizzato.
Anche la possibilità di sostituzione di alcuni elementi del macchinario per la termoformatura è un aspetto fondamentale per determinare la rapidità con cui gli strumenti possono essere modificati. Di solito, più velocemente si svolge l’operazione, più il rapporto qualità-prezzo risulta conveniente. Dopo aver valutato queste caratteristiche, il produttore sceglie la macchina per la termoformatura in grado di rispondere al meglio alle caratteristiche desiderate.
Se è necessario realizzare imballaggi di grandi dimensioni, il miglior apparecchio da acquistare è un’attrezzatura industriale, che per la sua capienza permette la produzione di pezzi medio-grandi. Le macchine per la formatura sottovuoto consentono di lavorare un ampio ventaglio di materiali e di lavorare con una maggiore profondità di imbutitura. Cosa ottieni? Un prodotto con dettagli più complessi e una qualità simile allo stampaggio a iniezione.
L’attrezzatura desktop per la termoformatura è di piccole dimensioni e, perciò, anche la selezione dei materiali e le forze esercitate sono inferiori rispetto ad altri modelli. Perciò, questo tipo di macchinario è perfetto per la prototipazione, per realizzare pezzi personalizzati oppure per creare articoli dalle dimensioni ridotte. Infine, l’attrezzatura fai-da-te per la termoformatura è l’ideale se hai voglia di sperimentare con la tecnica della termoformatura. Infatti, puoi costruire in modo autonomo i tuoi macchinari per la realizzazione di pezzi dalle dimensioni ridotte.
Di solito, questi dispositivi sono più economici rispetto ai macchinari tradizionali, ma la loro composizione, il loro utilizzo e la loro manutenzione risultano più impegnativi. In ogni caso, è sempre meglio rivolgersi a personale tecnico specializzato nella realizzazione di termoformatura, così da ottenere prodotti di qualità elevata in tutta sicurezza.