Materiali rinforzati per applicazioni tecniche ad alte prestazioni

Un Engineering ThermoPlastic (ETP) è un compound costituito da una matrice polimerica di vario tipo e da uno o più rinforzi strutturali, di natura fibrosa o carica minerale. Si tratta di materiali impiegabili ovunque si debba realizzare parti robuste, resistenti meccanicamente e affidabili nel tempo. Sono adatti a impieghi di natura generica nei settori più svariati come elettrodomestico, automotive, edilizia. E naturalmente sono progettati per offrire ottime prestazioni a un costo vantaggioso.

I polimeri amorfi, per esempio PS, PC, ABS e PSU, hanno ritiri dimensionali molto contenuti e si prestano alla realizzazione di manufatti dimensionalmente molto precisi. Solitamente trasparenti, possono essere trasformati in compound ma sono generalmente meno versatili dei polimeri semicristallini. La qualità e l’aspettativa di vita dei manufatti in polimero amorfo risentono molto della progettazione della geometria, del ciclo di stampaggio e dell’ambiente di lavoro: errori in queste fasi si traducono in cedimenti improvvisi dovuti a stress cracking

I polimeri semicristallini, per esempio PP, PA, PBT, PPA, PPS e PEEK, offrono proprietà meccaniche molto buone anche se non rinforzati. Si prestano ottimamente a essere trasformati in compound tecnici di ogni tipo e per ogni scenario d’impiego, anche in presenza di ambienti sfidanti. Il processo di cristallizzazione induce ritiri differenziati che possono tradursi in contrazioni dimensionali e deformazioni importanti.

Le fibre di vetro offrono grandi miglioramenti in termini di rigidezza, resistenza meccanica e resilienza ma, a causa della loro morfologia e modulo elastico, inducono ritiri differenziati e di conseguenza deformazioni nei pezzi stampati. Le cariche minerali contribuiscono meno all’irrobustimento strutturale ma, al contrario delle fibre, aumentano la stabilità dimensionale dei manufatti.

Ovunque serva il rispetto di tolleranze dimensionali molto strette le opzioni a disposizione sono almeno due: polimeri amorfi, se l’ambiente di lavoro e la geometria del manufatto consentono questa scelta, oppure materiali semicristallini caricati con filler minerali.

Le fibre di rinforzo inducono ritiri differenziati la cui entità dipende però dall’orientamento delle fibre stesse nel manufatto. Risulta possibile gestire questo orientamento scegliendo correttamente la posizione del punto di alimentazione, la velocità di riempimento e lo spessore delle pareti in modo da massimizzare gli effetti della pressione di mantenimento.

La resilienza dei polimeri e dei compound, specialmente a bassa temperatura, può essere migliorata disperdendo nella matrice una fase tenacizzante, per esempio un elastomero. Anche la viscosità del polimero di base può avere effetti sulla resistenza all’impatto del materiale.

L’idoneità al contatto con acqua potabile e alimenti è possibile adottando materiali formulati partendo da materie prime selezionate. LATI dispone di molti compound tecnici certificati secondo le più stringenti normative europee e internazionali.

I compound ottenuti partendo da PP, PA6, PA66, PBT o PC sono sempre colorabili con successo. La presenza di grandi quantità di cariche minerali o rinforzi può compromettere i risultati estetici e la saturazione della tinta. Alcuni polimeri hanno un colore naturale che va gestito: ambra per PES e PPSU, marrone per PEEK e PPS.