Quali sono i casi in cui la sicurezza non è negoziabile? Nel mondo del lavoro, sicuramente vanno citate in questo senso le situazioni in cui ci si può trovare a rischio d’incendio per via di surriscaldamenti o di contatto diretto di un componente con fonti di calore particolarmente intense.
Per evitare che si verifichino condizioni che possono mettere a repentaglio l’incolumità degli operatori o anche solo l’integrità delle attrezzature, è necessario selezionare dei materiali in grado di contrastare il rischio di incendio. Non si tratta solo di metalli e simili: esistono anche dei materiali plastici autoestinguenti, formulati per non propagare la fiamma e spengersi autonomamente non appena viene rimossa la sorgente di calore dalle loro vicinanze. Questi materiali diventano indispensabili per garantire la massima funzionalità in diversi ambiti operativi, soprattutto in quelli in cui la sicurezza è prioritaria come l’elettrico, l’automotive o anche gli elettrodomestici. In alcuni casi, non sono solo una scelta tecnica ma il loro utilizzo risponde a delle normative stringenti.
Come si realizza e si utilizza uno stampo per materiali plastici autoestinguenti?
Materiali autoestinguenti: qualche esempio più preciso
Iniziamo da una descrizione semplice dei materiali autoestinguenti: si tratta di plastiche formulate con additivi ritardanti di fiamma (FR – Flame Retardant), che riducono la tendenza del materiale a bruciare.
Molti sono classificati secondo la norma UL94, lo standard americano per la resistenza alla fiamma. La classificazione più comune è V-0, che indica il massimo livello di autoestinguenza.
Ecco alcuni esempi di materiali plastici autoestinguenti e le loro applicazioni più comuni:
- ABS FR – Acrilonitrile Butadiene Stirene ritardante di fiamma: è una plastica molto diffusa per la sua resistenza agli urti e la buona lavorabilità. Nella versione FR, viene appunto additivata con ritardanti di fiamma. Si utilizza per alloggiamenti di apparecchi elettronici, componenti per elettrodomestici, cover e involucri di dispositivi.
- PC/ABS FR – Blend di Policarbonato e ABS ritardante di fiamma: è una lega che unisce la robustezza e la resistenza termica del policarbonato con la facilità di stampaggio dell’ABS. In versione FR, offre un ottimo equilibrio tra sicurezza antincendio e prestazioni meccaniche per l’utilizzo su cruscotti e parti interne delle auto, dispositivi elettronici, apparecchiature informatiche.
- Policarbonato FR (PC FR): sono note la sua elevata resistenza agli urti e la sua trasparenza ottica. Con additivi FR mantiene queste proprietà, garantendo allo stesso tempo una maggiore sicurezza in caso di incendio per applicazioni come fanali delle auto, coperture trasparenti di apparecchi, componenti elettrici ed elettronici.
- PA66 FR – Poliammide 66 (Nylon) ritardante di fiamma: è un tecnopolimero ad alte prestazioni, molto resistente all’usura, al calore e agli agenti chimici. In versione FR viene utilizzata quando è richiesta anche la conformità alle normative antincendio per connettori elettrici, componenti per automazione industriale, parti tecniche in automotive.
- PP FR – Polipropilene ritardante di fiamma: è una plastica leggera, resistente agli agenti chimici e molto economica. Con l’aggiunta di additivi FR, diventa idonea anche per applicazioni come cassette elettriche, involucri per dispositivi elettronici, componenti per elettrodomestici.
- PBT FR – Polibutilene Tereftalato ritardante di fiamma: è una resina termoplastica della famiglia dei poliestere, apprezzata per la buona stabilità dimensionale e la resistenza all’umidità. Nella versione FR, è molto utilizzata per applicazioni elettriche ed elettroniche come connettori, prese e interruttori, parti di illuminazione.
Gli stampi a iniezione per materiali plastici autoestinguenti
Anche se la tecnologia di processo dello stampaggio resta immutata, i materiali FR richiedono alcune accortezze particolari per garantire qualità, sicurezza e conformità delle componenti create con uno stampo a iniezione. Ecco le principali precauzioni da prendere nella realizzazione e nell’utilizzo degli stampi:
1) Controllo della temperatura e tempi ridotti
Poiché i materiali FR possono essere più sensibili alla degradazione termica, è essenziale operare con temperature di fusione moderate e minimizzare il tempo di permanenza del materiale nel cilindro. Il surriscaldamento può degradare i ritardanti e compromettere le proprietà fiammoresistenti.
2) Pulizia accurata del cilindro e manutenzione
Contaminazioni o residui possono alterare la funzionalità ritardante. Inoltre, certi composti possono essere corrosivi una volta attivati, quindi è consigliabile assicurarsi di avere sempre un cilindro accuratamente pulito e protetto da agenti corrosivi.
3) Essiccazione
Materiali igroscopici (cioè capaci di assorbire l’acqua presente nell’ambiente) come il PA66 devono essere essiccati accuratamente per evitare difetti visivi o strutturali, specialmente se combinati con additivi FR che possono reagire all’umidità.
4) Uso di acciai resistenti
Gli additivi FR possono risultare abrasivi o corrosivi per cui è consigliabile utilizzare per gli stampi acciai temprati o trattati con rivestimenti protettivi.
5) Sfiati
Devono essere progettati per garantire una buona ventilazione, cruciale per eliminare i gas e prevenire le bruciature.
La plastica è un materiale estremamente versatile, e per questo è essenziale conoscerne a fondo le caratteristiche e le potenzialità quando si deve realizzare uno stampo a iniezione, soprattutto nel caso in cui lo stampo serva per creare dei componenti ai quali sono richieste prestazioni elevate.
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