Sfruttare al massimo il materiale rimacinato: una guida completa

| 30 agosto 2023

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L'argomento della riaffilatura è un tema molto importante nel mondo della lavorazione di oggi. Parleremo del suo impatto sulla produzione di parti in plastica su questo blog. La riaffilatura offre una soluzione per ridurre al minimo l'uso della plastica e i rifiuti plastici. È fondamentale comprendere le considerazioni tecniche e le sfide derivanti dall’uso efficace della riaffilatura.

Sfide con la riaffilatura

L’uso della riaffilatura può portare a vari problemi come possibile contaminazione, configurazione incoerente del pellet, rottura della fibra di vetro e degradazione del polimero. Questi problemi possono influire sul controllo dimensionale della parte finale, sulla qualità complessiva della parte finale in plastica e sulla consistenza della lavorazione.

La contaminazione è spesso il risultato di una manipolazione impropria del materiale. Per evitare ciò, è essenziale stabilire procedure specifiche e dettagliate per la movimentazione dei materiali. Pulire correttamente macinatrici e serbatoi e mantenere coperti i contenitori del materiale sono solo alcuni dei passaggi essenziali da intraprendere per mantenere la purezza della riaffilatura. Un altro metodo per evitare la contaminazione consiste nell'eseguire la pressa di macinazione e aggiungere la riaffilatura nel processo al rapporto stabilito. Ciò eviterà qualsiasi possibile contaminazione in una parte separata dell'impianto.

I materiali riempiti di vetro presentano comunemente un certo grado di rottura della fibra durante la lavorazione e la riaffilatura. L'uso di tale materiale rettificato può portare a proprietà meccaniche ridotte, in particolare resistenza alla trazione e agli urti. Inoltre, mantenere il controllo dimensionale diventa più difficile a causa delle variazioni nei tassi di contrazione. L’entità di questi problemi dipende dalla quantità di rottura della fibra e dalla quantità di riaffilatura utilizzata. Le affilatrici a basso regime e il taglio laterale della pressa mentre le guide o le parti sono calde sono un metodo efficace per ridurre la rottura della fibra.

Un malinteso comune sulla riaffilatura è che potrebbe essere più efficace del materiale vergine. Anche se ciò può essere vero in alcuni casi, è molto probabile che l'umidità o la degradazione del materiale sia la causa del cambiamento di viscosità. Questo è il caso quando si tratta di resine igroscopiche con degradazione idrolitica o materiali termicamente degradati. Si noti che le proprietà meccaniche della riaffilatura sono compromesse in questi casi e le parti finali stampate con la riaffilatura avranno attributi meccanici diminuiti, che possono influire sulle loro prestazioni delle parti.

Considerazione per la riaffilatura delle dimensioni delle particelle

Un altro fattore cruciale da considerare è la granulometria della riaffilatura. Le dimensioni delle particelle, siano esse grandi, piccole o fini, possono influire significativamente sulle prestazioni della riaffilatura. Le dimensioni incoerenti, in particolare le grandi variazioni, possono portare a una fusione non uniforme e a velocità di essiccazione variabili per le resine igroscopiche. Più grande è la particella, più tempo ci vorrà per asciugarla. Ciò può causare problemi come variazioni di restringimento, pesi delle parti, risultati dimensionali, deformazione, carenze funzionali e persino non fusione delle parti, in particolare per i materiali semicristallino. Inoltre, le multe possono causare macchie nere indesiderate o striature di scolorimento in materiali trasparenti o traslucidi a causa della degradazione delle multe. Prendere in considerazione l’utilizzo di schermi con le macinatrici per ridurre notevolmente l’aggiunta delle particelle fini nel processo o la separazione di particelle grandi prima che vengano introdotte nella tramoggia.

 

Metodi di riaffilatura

Esistono diversi modi per gestire l’uso della riaffilatura nella produzione di parti in plastica:

  1. Rapporto di miscelazione 75-25:questo metodo, comunemente raccomandato da molti fornitori di materiali, suggerisce di utilizzare una miscela di materiale vergine al 75% e di riaffilatura al 25%. Questo approccio funziona generalmente bene se la riaffilatura è costante nelle dimensioni del pellet, priva di contaminazione o degradazione e miscelata correttamente. Tuttavia, è essenziale valutare la ritenzione delle proprietà meccaniche per la propria applicazione se si utilizza questo metodo, specialmente quando si utilizzano materiali riempiti di vetro. La riaffilatura riceverà numerose cronologie di calore, ma è considerata limitata in questa percentuale di riaffilatura.
  2. Riaffilatura a cascata:questo metodo innovativo prevede l’utilizzo di materiale vergine al 100% nel primo ciclo di produzione. La riaffilatura generata da questo ciclo è contrassegnata come "prima generazione" e utilizzata interamente nel secondo ciclo di produzione. Il processo continua per le esecuzioni successive fino a quando non viene utilizzata tutta la riaffilatura. Sebbene questo approccio possa funzionare efficacemente per alcune applicazioni, potrebbe non essere ideale per i materiali igroscopici a causa di problemi di assorbimento dell’umidità e asciugatura. Può anche rappresentare una sfida in applicazioni impegnative che hanno requisiti meccanici specifici, specialmente per i materiali riempiti di vetro. È anche importante sapere che il materiale caldo assorbe più umidità, quindi è fondamentale asciugarlo in modo efficace prima di ogni utilizzo.
  3. Utilizzo specifico dell’applicazione:il terzo metodo si concentra sulla personalizzazione dell’uso della riaffilatura in base ai requisiti specifici di ciascuna parte. Alcune parti possono tollerare l’uso di una riaffilatura al 100%, mentre altre richiedono il 100% di materiale vergine per soddisfare rigorosi criteri di prodotto e prestazioni.

La riaffilatura ha indubbiamente un ruolo significativo nella riduzione degli sprechi e dei costi nel settore della plastica. Tuttavia, la sua implementazione di successo si basa sulla definizione di procedure e discipline adeguate nel reparto di produzione. Indipendentemente dal metodo scelto, è fondamentale garantire che le parti prodotte con la riaffilatura siano completamente qualificate per ridurre al minimo i potenziali rischi di prestazioni.

Ci auguriamo che questo Tech Tip sia stato utile e informativo per i processi di produzione delle parti in plastica. Rimani sintonizzato per ulteriori informazioni sul mondo della plastica nei nostri prossimi post sul blog!

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Informazioni sull’autore

Cesar Alcantar | Ingegnere di sviluppo delle applicazioni senior

Attualmente Cesar ricopre il ruolo di Ingegnere di sviluppo delle applicazioni senior. Cesar vanta 30 anni di esperienza nel settore delle materie plastiche. In questo periodo, ha ricoperto ruoli nei settori tecnico, vendite, marketing e gestione. Prima di essere assunto in Nexeo Plastics, Cesar ha lavorato presso General Motors, GE Plastics e Celanese Engineered Materials, dove ha ricoperto diversi ruoli a supporto della loro base clienti globale nei principali mercati e applicazioni. In questi ruoli, era responsabile dello sviluppo di nuove applicazioni per resine industriali, con una particolare attenzione alle termoplastiche per stampaggio a iniezione nel mercato globale. Cesar possiede una vasta conoscenza nei processi 6 Sigma, ha una formazione QS, ha competenze in DFMA, produzione snella, gestione dei progetti e del cambiamento, e nei processi di accelerazione e stampa 3D. Il suo ruolo consiste nell’assistere i clienti nella selezione dei materiali, nelle sfide di lavorazione, nella progettazione delle parti e nel fornire feedback generale sullo sviluppo di nuovi prodotti. Cesar è laureato in Ingegneria meccanica presso l’Università del Texas a El Paso e vanta molti anni di formazione industriale nello stampaggio a iniezione, nell’estrusione e nella stampa 3D.

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