Nel settore dello stampaggio delle materie plastiche, la scelta del materiale con cui realizzare inserti, anime e componenti dello stampo influisce direttamente sulla qualità del pezzo finito, sui tempi ciclo e sulla durata dell’attrezzatura.
Sebbene gli acciai per stampi siano ancora oggi ampiamente utilizzati, in molte applicazioni le leghe di rame rappresentano una soluzione tecnicamente più efficiente grazie alla loro elevata conducibilità termica.
Nel catalogo di RS Acciai sono disponibili diverse leghe non ferrose ad alte prestazioni, tra cui la linea FormaPlast, sviluppata specificamente per il settore degli stampi plastica ad alta produttività.
Perché utilizzare leghe di rame negli stampi per materie plastiche
Il principale motivo per cui le leghe di rame vengono utilizzate nella costruzione di stampi plastica è la loro elevatissima conducibilità termica.
Il rame è infatti in grado di trasferire il calore molto più rapidamente rispetto agli acciai tradizionalmente impiegati nello stampaggio a iniezione.
Per comprendere la differenza, basta confrontare i valori medi di conducibilità termica: un acciaio per stampi ha generalmente una conducibilità di circa 30-35 W/m°K, mentre il rame puro può superare i 400 W/m°K.
Questa enorme capacità di dissipazione termica consente di sottrarre calore dalla cavità dello stampo in modo estremamente efficiente, migliorando il raffreddamento del pezzo stampato e riducendo sensibilmente il tempo ciclo.
Vantaggi delle leghe di rame negli stampi plastica
Una migliore dissipazione del calore permette di ottenere numerosi vantaggi produttivi:
Per questo motivo le leghe di rame vengono spesso utilizzate per:
Le leghe ad alta conducibilità termica risultano particolarmente efficaci negli stampi destinati a produzioni elevate e cicli rapidi.
Il limite del rame: la bassa durezza
Il rame puro possiede eccellenti proprietà termiche ma presenta una durezza e una resistenza meccanica relativamente basse rispetto agli acciai.
Per aumentare durezza, resistenza alla compressione e resistenza all’usura vengono aggiunti specifici elementi di lega, tra cui il berillio.
Nascono così le leghe rame-berillio, oggi considerate tra i migliori materiali per stampi plastica ad alte prestazioni.
Attraverso specifici trattamenti termici, queste leghe possono raggiungere durezze fino a circa 40 HRC, mantenendo comunque una conducibilità termica nettamente superiore rispetto agli acciai per stampi.
Esiste tuttavia un naturale compromesso tra durezza e conducibilità termica: all’aumentare della durezza della lega, la conducibilità tende a diminuire.
Nota tecnica. L’aggiunta di elementi di lega riduce la conducibilità rispetto al rame puro: si passa indicativamente da oltre 400 W/m°K a circa 100 W/m°K nel caso delle leghe CuBe2 ad alte prestazioni. Questi valori rimangono comunque circa 3-4 volte superiori rispetto agli acciai tradizionali utilizzati negli stampi plastica.
CuBe2: il rame al berillio ad alte prestazioni
Tra le leghe maggiormente apprezzate nel settore stampi plastica, il CuBe2 occupa un ruolo di primo piano.
Commercializzato da RS Acciai con la denominazione FormaPlast 105, il CuBe2 (UNS C17200 / DIN 2.1247) è una lega rame-berillio induribile per precipitazione che combina:
Grazie a queste caratteristiche, il CuBe2 viene impiegato per:
Attraverso opportuni trattamenti termici eseguiti dalla consociata ditta Kenotherm, RS Acciai è in grado di garantire al FormaPlast 105 diverse caratteristiche meccaniche e termiche, come nel caso del FormaPlast 105 LH, che ne aumenta lo scambio termico.
FormaPlast: le leghe RS Acciai per stampi plastica
La gamma FormaPlast è stata sviluppata per tutte quelle applicazioni in cui il controllo termico dello stampo rappresenta un fattore determinante per la produttività e la qualità del manufatto.
Con le leghe FormaPlast è possibile scegliere il miglior equilibrio tra:
| Materiale | Conducibilità termica a 20°C | Durezza indicativa |
|---|---|---|
| FormaPlast 105 | 106 W/m°K | 40 HRC |
| FormaPlast 105 LH | 130 W/m°K | 320 HB |
| FormaPlast 160 | 160 W/m°K esente berillio | 290 HB |
| FormaPlast 200 | 217 W/m°K esente berillio | 220 HB |
| FormaPlast 240 | 208 W/m°K | 260 HB |
| FormaPlast 340 | 337 W/m°K esente berillio | 70 HB |
Applicazioni delle leghe FormaPlast
Le leghe della gamma FormaPlast vengono utilizzate in numerosi settori dello stampaggio plastico, tra cui:
Grazie alla loro elevata conducibilità termica, queste leghe consentono di migliorare l’efficienza produttiva e ridurre sensibilmente i tempi di raffreddamento dello stampo. Per gli inserti dove invece prevale l’esigenza di lucidabilità e resistenza alla corrosione, RS Acciai propone anche soluzioni in acciaio inox come il Nicro175.
Conclusioni
L’utilizzo di leghe di rame negli stampi per materie plastiche rappresenta una soluzione altamente efficace per migliorare lo scambio termico e aumentare l’efficienza produttiva.
Materiali come il CuBe2 / FormaPlast 105 consentono infatti di combinare:
Per questo motivo le leghe rame-berillio continuano a rappresentare una delle migliori soluzioni per inserti e componenti destinati agli stampi plastica ad alte prestazioni.
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