Il POM-comunemente noto come "Saigang" o "Teling"-è caratterizzato da elevata rigidità, eccellente resistenza all'usura e proprietà auto-lubrificanti. Tuttavia, presenta una cristallinità estremamente elevata e un ritiro eccezionalmente elevato; inoltre si decompone molto facilmente formando gas, è altamente corrosivo ed è infiammabile. La sua lavorazione vieta rigorosamente le alte temperature e richiede la completa assenza di gas acidi. Di conseguenza, è considerato uno dei materiali più pericolosi tra tutti i tecnopolimeri-per uso generale, imponendo i requisiti di lavorazione più rigorosi.
I. Decomposizione: ingiallimento, fumo, odore pungente e bruciatura (il problema critico n. 1 per il POM)
Fenomeni
Ingiallimento, imbrunimento o bruciature del prodotto; fumo che esce dalla canna; odore pungente di formaldeide; formazione di schiuma causata dalla decomposizione.
Cause
- Temperatura di fusione eccessivamente elevata: il POM è altamente suscettibile alla decomposizione termica, che rilascia gas formaldeide.
- Tempo di permanenza del materiale all'interno della botte eccessivamente lungo.
- Eccessivo stress di taglio: velocità di rotazione elevate della vite generano un notevole calore di taglio.
- Accumulo di materiale in "zone morte" (aree stagnanti) all'interno della canna, che comportano un'esposizione prolungata alle alte temperature e successiva carbonizzazione.
- Contaminazione da impurità acide (come PVC o PC), che catalizzano e inducono la decomposizione.
Soluzioni
- Controllo rigoroso della temperatura: mantenere la temperatura della botte tra 170 gradi e 190 gradi; vietare severamente di superare i 200 gradi.
- Ridurre la velocità di rotazione della vite per ridurre al minimo lo stress di taglio.
- Accorciare il ciclo di stampaggio; evitare tassativamente arresti prolungati della macchina con ristagno di materiale nella botte.
- Prima di spegnere la macchina è necessario spurgare accuratamente il fusto utilizzando materiale PE o PP; assicurarsi rigorosamente che non rimangano residui di POM.
- Vietare severamente la miscelazione di POM con PVC o l'utilizzo di un fusto precedentemente utilizzato per il PVC senza un'adeguata pulizia; eliminare completamente la presenza di impurità acide.
II. Striature argentate, segni di flusso, segni d'acqua e rugosità superficiale
Fenomeno
Strisce argentate-bianche, motivi sfumati, linee di flusso e vaiolature sulla superficie.
Cause
- Leggera decomposizione del materiale POM, con conseguente emissione di gas formaldeide.
- Contaminazione da umidità della materia prima.
- Intrappolamento d'aria causato da una velocità di iniezione eccessivamente elevata.
- Scarsa ventilazione all'interno dello stampo.
- Contropressione insufficiente, con conseguente plastificazione irregolare.
Soluzioni
- Asciugare la materia prima a 70–80 gradi per 2–3 ore.
- Abbassare opportunamente la temperatura del materiale per inibire la decomposizione e la generazione di gas.
- Ridurre la velocità di iniezione durante la fase iniziale.
- Approfondire i canali di sfiato dello stampo per espellere rapidamente i gas di decomposizione.
- Aumentare opportunamente la contropressione per stabilizzare la plastificazione.
III. Depressione da ritiro (uno dei problemi di ritiro più significativi nel materiale POM vergine)
Fenomeno
Forti depressioni e distinti segni di avvallamento compaiono sulle sezioni delle nervature, sui montanti delle sporgenze e sul retro delle aree con pareti spesse-.
Cause
- Il POM presenta una cristallinità estremamente elevata, con conseguente ritiro volumetrico molto significativo.
- Pressione di tenuta insufficiente o tempo di tenuta eccessivamente breve.
- Il cancello è sottodimensionato e congela prematuramente, impedendo un'efficace compensazione del ritiro.
- Le temperature del materiale e dello stampo sono troppo elevate e ciò comporta una cristallizzazione più intensa.
- Spessore delle pareti non-uniforme nella progettazione del prodotto.
Soluzioni
- Aumentare significativamente la pressione di tenuta e prolungare il tempo di tenuta.
- Aumentare le dimensioni dei cancelli e delle guide.
- Temperature del materiale e dello stampo opportunamente inferiori per ridurre il ritiro da cristallizzazione.
- Ottimizzare la struttura del prodotto per garantire uno spessore della parete uniforme quando possibile.
- Implementare un processo di pressione di mantenimento secondario in più-fasi.
IV. Deformazione e instabilità dimensionale
Fenomeno
Flessioni, torsioni del prodotto, deviazioni dimensionali significative e deformazioni dovute al recupero elastico dopo sformatura.
Cause
- Ritiro eccessivo da cristallizzazione; raffreddamento non uniforme tra gli strati interni ed esterni.
- La temperatura dello stampo è troppo elevata, determinando una cristallizzazione più completa e di conseguenza un ritiro maggiore.
- Variazioni significative nello spessore della parete, che portano a un ritiro incoerente tra le diverse sezioni.
- Elevata velocità di iniezione, con conseguente elevato stress di orientamento molecolare.
- Tempo di raffreddamento insufficiente.
Soluzioni
- Abbassare la temperatura dello stampo e prolungare il tempo di raffreddamento.
- Ridurre la velocità di iniezione per ridurre al minimo lo stress di orientamento.
- Bilanciare i canali di raffreddamento dello stampo per garantire una differenza di temperatura costante tra le metà anteriore e posteriore dello stampo.
- Progettare la struttura del prodotto in modo che sia il più simmetrica possibile, con uno spessore delle pareti uniforme.
- Per il POM rinforzato con fibra di vetro--, la temperatura dello stampo può essere opportunamente aumentata per ridurre la deformazione.
V. Colpi brevi, riempimento incompleto e riempimento insufficiente
Fenomeni
Gli angoli e le sezioni-con pareti sottili non si riempiono completamente; carenza di materiale sul fronte del flusso.
Cause
- La temperatura del materiale è troppo bassa, con conseguente scarsa fluidità.
- Pressione e velocità di iniezione insufficienti.
- Le dimensioni del cancello e della guida sono troppo piccole.
- Una ventilazione inadeguata porta all'aria intrappolata e al blocco del flusso.
Soluzioni
- Aumentare leggermente la temperatura del materiale (senza superare il limite superiore di 190 gradi).
- Aumentare la pressione e la velocità di iniezione.
- Ingrandisci le dimensioni del cancello e della guida.
- Migliorare lo sfiato dello stampo.
VI. Linee di saldatura prominenti e scarsa resistenza
Fenomeno
Le linee di saldatura sono profonde e presentano scolorimento (sbiancamento); le parti sono soggette a fratture sotto stress.
Cause
- La temperatura del materiale e la temperatura dello stampo sono troppo basse.
- La velocità di iniezione è troppo lenta, causando un rapido raffreddamento del fronte del flusso.
- L'aria è intrappolata nel punto di convergenza del flusso a causa della mancanza di ventilazione.
- Il posizionamento del cancello non è appropriato e determina un percorso di flusso eccessivamente lungo.
Soluzioni
- Aumentare opportunamente la temperatura del materiale e la temperatura dello stampo.
- Aumentare la velocità di iniezione.
- Aggiungere scanalature di sfiato nei punti in cui si verificano le linee di saldatura.
- Ottimizza il posizionamento del cancello per abbreviare il percorso del flusso del materiale.
VII. Bolle e vuoti interni
Fenomeni
Fori di spillo superficiali; bolle d'aria/vuoti interni.
Cause
- Contenuto di umidità nella materia prima.
- Generazione di gas dovuta alla decomposizione ad alta-temperatura.
- Intrappolamento d'aria causato da un'eccessiva velocità di iniezione.
- Formazione di vuoti di vuoto dovuti a pressione di tenuta insufficiente e ritiro in sezioni con pareti spesse-.
Soluzioni
- Asciugare accuratamente la materia prima.
- Controllare rigorosamente la temperatura del materiale per evitare la decomposizione.
- Utilizzare una velocità di iniezione bassa durante la fase iniziale per ridurre al minimo l'intrappolamento d'aria.
- Applicare un'elevata pressione di tenuta per una durata prolungata per compattare la parte stampata.
VIII. Cracking, frattura fragile e cracking da stress
Fenomeni
Crepe durante la sformatura, scheggiature durante l'assemblaggio, frattura dei mozzi delle viti
Cause
- Elevato stress interno; temperatura dello stampo troppo bassa, con conseguente raffreddamento eccessivamente rapido
- Espulsione sbilanciata; sollecitazione concentrata sugli estrattori
- Strappo della superficie dovuto ad un angolo di sformo insufficiente
- La temperatura del materiale è troppo bassa, con conseguente scarsa plastificazione
Soluzioni
- Aumentare opportunamente la temperatura dello stampo per ridurre lo stress interno
- Aumentare il diametro dei perni di espulsione e/o aumentare il numero di perni per garantire un'espulsione bilanciata
- Aumentare l'angolo di sformo
- Garantire una temperatura del materiale adeguata per ottenere una plastificazione completa
IX. Flash e sbavature
Fenomeno
Traboccamento di materiale nella linea di giunzione, negli inserti o nelle posizioni dei perni di espulsione.
Cause
- La temperatura del materiale è troppo elevata, con conseguente aumento della fluidità.
- La pressione e la velocità di iniezione sono eccessive.
- La forza di serraggio è insufficiente.
- Gioco eccessivo nel gruppo dello stampo.
Soluzioni
- Abbassare la temperatura del materiale.
- Ridurre la pressione e la velocità di iniezione.
- Aumentare la forza di serraggio.
- Modificare lo stampo per ridurre il gioco.
X. Problemi di lucentezza superficiale: rugosità e opacità
Fenomeno
Finitura opaca, opacità, mancanza di lucentezza, ruvidità
Cause
- La temperatura dello stampo è troppo bassa
- La temperatura del materiale è insufficiente
- La superficie della cavità dello stampo è ruvida
- Scarsa ventilazione
Soluzioni
- Aumentare opportunamente la temperatura dello stampo
- Aumentare la temperatura del materiale per garantire una corretta plastificazione
- Lucidare la cavità dello stampo
- Migliorare lo sfiato dello stampo
XI. Sbiancamento, danni e protrusione dell'espulsore
Fenomeni
Segni di sbiancamento, sporgenza o trascinamento nelle posizioni dei perni di espulsione.
Cause
- La parte stampata possiede un'elevata rigidità ed è alquanto fragile; la temperatura dello stampo è troppo bassa.
- Raffreddamento insufficiente, con conseguente espulsione prematura.
- L'area di contatto di espulsione è troppo piccola e ciò comporta uno stress concentrato.
- L'angolo di sformo è insufficiente.
Soluzioni
- Aumentare opportunamente la temperatura dello stampo.
- Prolungare il tempo di raffreddamento.
- Aumentare la dimensione dei perni di espulsione e/o distribuire la forza di espulsione in modo più ampio.
- Aumentare l'angolo di sformo.
Riepilogo sulla sicurezza (punti essenziali)
- La decomposizione ad alta-temperatura del POM rilascia gas tossico di formaldeide; assicurati che l'officina sia sempre ben-ventilata.
- In nessun caso il POM deve essere lavorato nella stessa macchina o miscelato con PVC; il contatto tra acidi e POM provocherà una violenta decomposizione.
- Non lasciare che il materiale rimanga inattivo nel fusto per periodi prolungati; il fusto deve essere spurgato accuratamente ogni volta che la macchina viene spenta.
- Il POM presenta un ritiro estremamente elevato; pertanto, è essenziale una pressione di tenuta sufficiente. A causa della sua forte cristallinità, la deformazione è un problema comune molto difficile da eliminare completamente.
