Analisi dell’effetto di superfici nanostrutturate sulle forze di estrazione nel micro-stampaggio a iniezione

The plastics industry is one of the industries that has grown the most in the 21st century with a demand for components produced through the injection molding process that is continuously increasing, this technology being the most efficient to produce items of different shapes and complexity at low costs. In recent years there has been a rise in the quality standards required against a need for ever smaller components, presenting new and complicated technological challenges. In particular, the miniaturization of the part often leads to the aggravation of criticalities encountered during the ejection process, due to higher forces that induce unwanted deformations on the component. The ejection of the part, in most cases, is still performed by simple extractors that, due to technological or geometric limitations, often apply the force in non-optimal positions, favoring distortion. The aim of this study was to use LIPSS (Laser Induced Periodic Surface Structures) to reduce the effective contact area between polymer and mold, exploiting the poor ability of plastics to reproduce nanostructures, thus minimizing ejection forces.

L’industria della plastica è una tra le industrie che più è cresciuta nel XXI secolo con una richiesta di componenti prodotti tramite il processo di stampa a iniezione che è in continuo aumento, essendo questa la tecnologia la più efficiente per produrre articoli di diversa forma e complessità a costi contenuti. Negli ultimi anni si è assistito ad un innalzamento degli standard qualitativi richiesti a fronte di una necessità di componenti sempre più piccoli, ponendo nuove e complicate sfide tecnologiche. In particolare, la miniaturizzazione della parte spesso porta all’acuirsi delle criticità che si riscontrano durante il processo di estrazione, a causa di forze più elevate che inducono indesiderate deformazioni sul componente. L’eiezione della parte, nella maggior parte dei casi, è ancora affidata a dei semplici estrattori che, per limiti tecnologici o geometrici, spesso applicano la forza in posizioni non ottimali, favorendo la distorsione. Lo scopo di questo studio è stato quello di utilizzare le LIPSS (Laser Induced Periodic Surface Structures) per diminuire l’effettiva area di contatto tra polimero e stampo, sfruttando la scarsa capacità della plastica di riprodurre le nanostrutture, minimizzando così le forze di estrazione.