Cos’è lo stampaggio in poliuretano espanso

Quella dello stampaggio in poliuretano espanso è un’operazione tanto comune quanto diffusa in tantissimi processi produttivi a livello industriale.

Il poliuretano espanso (PU) è un materiale plastico molto leggero e versatile impiegato in una vasta gamma di prodotti destinati ad utilizzi molto diversi tra loro, sia domestici che industriali.

Può essere rigido o flessibile e, a seconda della tipologia, destinato a diverse applicazioni e settori produttivi e merceologici, come vedremo anche in seguito. Tra le tecniche più comuni per produrre il poliuretano espanso c’è lo stampaggio.

In questo articolo cercheremo di fare più chiarezza su questo processo, spiegandoti come funziona, dove viene applicato e soprattutto quali sono i vantaggi dell’uso del poliuretano.

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Stampaggio poliuretano: di cosa si tratta?

Lo stampaggio dei poliuretani è tra le tecniche più diffuse di lavorazione delle materie plastiche. Prima di spiegarti cos’è e come funziona, facciamo un passo indietro parlando del poliuretano.

Si tratta di un polimero frutto della reazione esotermica ottenuta dall’addizione di due sostanze chimiche:

• poliolo;
• isocianato.

 

Il poliuretano viene chiamato “espanso” poiché nel processo di lavorazione queste due sostanze vengono miscelate in una macchina schiumatrice, e reagendo formano appunto una schiuma espansa lavorabile.

A questo punto, la miscela di PU viene mescolata a una sostanza chimica, detta agente espansore, e iniettata in stampi termoregolati, lasciata a raffreddare e solidificare, fino a formare appunto il poliuretano.

Il poliuretano viene stampato mediante due diverse tecnologie: a freddo per ottenere una schiuma flessibile e in stampaggio RIM per avere prodotti in poliuretano compatto, rigido o semirigido. Ciascuno, come vedremo nel prossimo paragrafo, è impiegato in settori molto diversi tra loro.

Lavorazione poliuretano espanso e caratteristiche del materiale

Tramite lo stampaggio è possibile ottenere diversi tipi di poliuretano come quello rigido e quello flessibile, i più comuni e utilizzati. In cosa si differenziano?

 

1. Poliuretano espanso rigido: è un polimero molto più duro e resistente, caratterizzato anche da un alto livello di densità (da 80 a 490 kg/m³), che lo rende anche più resistente meccanicamente e utilizzabile per prodotti che richiedono elevata precisione;

 

1. Poliuretano espanso flessibile: come è facile intuire è una tipologia molto più morbida e leggera, con una bassa densità (da 33 a 60 kg/m³).

 

In entrambi i casi questo materiale permette di realizzare oggetti con caratteristiche e vantaggi molto simili a quelli di altre lavorazioni plastiche, con la differenza di avere costi molto più bassi sia di produzione che di attrezzature necessarie.

Giusto per fare un esempio: gli stampi in cui si realizza il poliuretano possono essere in resina o alluminio, due materiali decisamente poco costosi.

Ecco alcune caratteristiche del poliuretano:

• Isolamento acustico e termico (in particolare quello rigido);
• Idrorepellenza;
• Impermeabilità a vapore e umidità;
• Stabilità nella forma (grazie alla sua struttura con un’elevata percentuale di aria);
• Eccellente resistenza a carichi, urti, alte temperature, agenti atmosferici, chimici e biologici;
• Leggerezza ed elasticità (soprattutto quello flessibile);
• Sicurezza per ambiente e per la persona (perché privo di sostanze tossiche).

 

Già leggendo questo elenco è facile intuire quanto sia vantaggioso utilizzare questo materiale. Ma se questo non dovesse bastare, nel prossimo paragrafo ci soffermeremo su alcuni dei benefici che puoi ottenere ricorrendo allo stampaggio del poliuretano espanso.

 

Quali sono i vantaggi dello stampaggio del poliuretano espanso

Lo stampaggio in poliuretano espanso è un processo efficiente e versatile che permette di produrre oggetti in PU di alta qualità. Ci sono molte ragioni per cui questa operazione è una scelta popolare e vantaggiosa per la produzione di oggetti in plastica. Eccone alcune:

 

1. Costi competitivi rispetto ad altre lavorazioni di materie plastiche;
2. Tempi ridotti di produzione: rispetto ad altre tecnologie, stampare il poliuretano è un processo molto più rapido e con attrezzature più economiche;
3. Versatilità produttiva: il poliuretano espanso può essere realizzato in una vasta gamma di densità e consistenze, offrendo diverse soluzioni applicative e riuscendo a  soddisfare le esigenze di ogni cliente;
4. Durabilità: come vedremo anche in seguito oggetti e lavorazioni in PU hanno una resistenza nel tempo notevole;
5. Complessità delle forme: con lo stampaggio si possono ottenere facilmente manufatti tanto minuscoli quanto di grandi dimensioni, e con forme anche particolari e complesse. Ad esempio il PU può essere lavorato liscio, bugnato, piramidale, fustellato, sagomato ed essere anche verniciato;
6. Sostenibilità ambientale: il PU è tra i materiali più ecosostenibili e non soltanto perché è atossico, ma anche perché può essere facilmente riciclato addirittura trasformandolo in fonte di energia alternativa ai combustibili fossili. Inoltre, avendo un lungo ciclo di vita inquina di meno.

 

Grazie alle sue proprietà uniche,  il poliuretano espanso è un materiale plastico estremamente popolare per molte applicazioni diverse. Prima di vedere quali sono, soffermiamoci un attimo su quanto è resistente il poliuretano e, soprattutto, quanto tempo è in grado di durare.

Quanto dura il poliuretano?

La resistenza del poliuretano si traduce inevitabilmente anche in una lunga durata. Il poliuretano espanso rigido per esempio ha una vita utile superiore ai 50 anni, tant’è che spesso è impiegato per realizzare pannelli per l’isolamento termo-acustico degli edifici oppure la schiuma poliuretanica, impiegata in campo edilizio per sigillare buchi e vuoti.

La struttura a celle chiuse del poliuretano, infatti, fa sì che il materiale resti praticamente inalterato in normali condizioni d’uso. In pratica, la sua alta densità fa sì che nel tempo non subisca naturali trasformazioni causate da compressione, assorbimento di acqua e umidità, ecc…

Ora che sai quanti anni dura la schiuma poliuretanica e i pannelli in poliuretano rigido, vediamo in quali altri settori oltre l’edilizia viene impiegato questo materiale.

Cosa si realizza con il poliuretano espanso?

L’edilizia non è l’unico settore a beneficiare dei vantaggi del poliuretano espanso. Questo materiale così elastico, flessibile e resistente a urti, lacerazioni e trazioni, trova largo impiego in settori a forte sollecitazione meccanica e termica.

Ma facciamo una distinzione degli usi in base alla tipologia di poliuretano:

1. Rigido: questo materiale è usato soprattutto per produrre oggetti duri e resistenti come mobili, elettrodomestici (es. frigoriferi e boiler), parti strutturali, componenti nautiche ecc..;
2. Flessibile: si utilizza nell’automotive (dai sedili agli interni delle auto), nel settore dell’arredamento (per cuscini e materassi), per gli imballaggi, giocattoli, articoli sportivi ecc…

Anche il settore dell’industria in generale fa molto uso del poliuretano espanso – in particolare quello flessibile. Ne è un esempio Betelli, che realizza guarnizioni, rondelle e distanziali industriali in PU espanso proprio mediante tecniche di stampaggio.

Betelli è tra le realtà leader che si occupano di stampaggio di materie plastiche. Con oltre 60 anni di esperienza nel settore, questa azienda vanta un’ampia produzione di articoli tecnici e componenti industriali finiti che si adattano ad ogni esigenza applicativa.

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