Scelta del materiale e soluzioni per ingegneria

I materiali plastici ad alte prestazioni per ingegneria sono usati in tutti i settori industriali. Solo con la scelta del materiale corretto un progetto può raggiungere la funzionalità, la sicurezza e la durata desiderate, pertanto la selezione del materiale plastico è determinante per una progettazione efficace e di successo. Il primo criterio per la scelta del materiale corretto è legato alle condizioni applicative, tuttavia la ricerca di un materiale plastico adatto deve tener conto di una serie di altre considerazioni.

Guida alla scelta del materiale plastico

Quando si cerca di determinare il materiale adatto per una particolare applicazione, è importante confrontare le proprietà e le caratteristiche dei materiali plastici in base a tutti i requisiti necessari. Ensinger supporta il processo di selezione del materiale con uno strumento di consulenza che fornisce in modo organizzato tutti i dati tecnici disponibili sui nostri semilavorati, come guida alla selezione. Il nostro Material Selector vi aiuterà a trovare il polimero adatto alle vostre esigenze.


Questo strumento di selezione vi mostrerà l'intera gamma di materiali plastici disponibili oppure, selezionando le opzioni filtro sulla destra, è possibile restringere il campo solo ai materiali plastici corrispondenti alle caratteristiche selezionate. Si segnala che il Material Selector va usato solo come indicazione e non può in alcun modo sostituire dei test di validazione reali. 

Confronto diretto

Con il Material Selector, lo strumento di selezione dei materiali, è possibile ridurre la scelta a materiali coerenti con la propria ricerca grazie all'impiego di specifici filtri. Il nostro strumento di comparazione consente infatti agli utenti di confrontare, per dettagli e proprietà, fino a quattro materiali diversi in contemporanea su una sola pagina. Per attivare lo strumento, basta cliccare sul pulsante "Confronta" presente nei box prodotti della panoramica prodotti (Material Selector) o nel box in alto a destra nelle singole pagine prodotto.

Consulenza tecnica 

Per semplificare la scelta del materiale avete a disposizione anche la consulenza dei nostri ingegneri applicativi. E non solo per supportarvi nella selezione del materiale, ma anche per informazioni sulle successive lavorazioni, sulle normative di riferimento o su altri requisiti necessari. La nostra vasta esperienza ci consente di assistervi fin dalla prima idea di progetto, attraverso la selezione di materiali e prodotti, fino alla realizzazione del componente finito. Per questi e altri quesiti, non esitate a contattare il nostro team di consulenti sempre pronti ad offrirvi il consiglio gratuito di un esperto, al seguente indirizzo [obfemailstart]dWZmaWNpb3RlY25pY28uaXRAZW5zaW5nZXJwbGFzdGljcy5jb20=[obfemailend] o per telefono al numero +39 0331 562111.


Requisiti PER APPLICAZIONI INGEGNERISTICHE

I criteri di selezione e le proprietà dei materiali possono essere complessi e articolati. La sezione seguente spiega le principali caratteristiche di prodotto in base alle problematiche applicative più comuni, oltre ad offrire un profilo sintetico delle nostre conoscenze nell'ambito dei materiali plastici. Insieme ad informazioni teoriche e pratiche sui requisiti, vengono inoltre indicate le tipologie di materiali disponibili. 

  •  La maggior parte dei materiali termoplastici per ingegneria sono elettricamente isolanti. Tuttavia, alcune applicazioni richiedono requisiti elettrici particolari e potrebbe essere necessario un materiale con caratteristiche di antistaticità o conducibilità elettrica.

    → Plastiche elettricamente conduttive
    → Materiali elettricamente isolanti


    Ad esempio, quando si producono componenti elettronici, vengono spesso selezionati materiali statico-dissipativi (SD) o elettroconduttivi (ELS) per disperdere le cariche elettrostatiche che potrebbero danneggiare i circuiti elettrici. Questo accade anche per le applicazioni in ambienti a potenziale rischio di esplosione cosiddetti "ATEX" (ATmosphère EXplosibles - ambienti esplosivi), in cui l’obiettivo è quello di ridurre la probabilità di esplosioni causate da scariche elettrostatiche.

    → Materiali ATEX

     

  • Per verificare l’idoneità di un materiale esposto a diverse sollecitazioni meccaniche, è bene ottenere informazioni il più dettagliate possibile in merito ai livelli di stress a cui sarà presumibilmente sottoposto. Nella maggior parte dei casi è molto utile ottenere uno schema dettagliato del componente con informazioni relative agli sforzi meccanici in gioco.
    → Caratteristiche meccaniche 

  • Lo stress termico sul componente è un altro criterio chiave che restringe la selezione del materiale, soprattutto nel caso dei materiali termoplastici. E' dunque importante tenere in considerazione la temperatura di utilizzo, in particolare quella trasferita dall'ambiente circostante al materiale durante l'applicazione. Oltre al calore trasferito dall'esterno, bisogna considerare anche l'eventuale calore generato internamente al sistema, ad esempio per attrito. Aspetti strettamente collegati ai cambiamenti di temperatura sono:

    → Temperature di esercizio negative
    → Stabilità dimensionale 

  • Se esiste la possibilità che un componente entri in contatto con agenti chimici, bisogna prendere in considerazione  la resistenza del materiale alle sostanze in questione, in base alle condizioni applicative. I fattori critici comprendono: temperatura, tempo di contatto e concentrazione. Non devono essere considerate solo le sostanze chimiche che saranno incontrate durante l’applicazione, ma anche quelle che vengono usate durante la produzione del pezzo (come i refrigeranti per la lavorazione meccanica) e per eventuali lavaggi del componente.
    → Materiali plastici resistenti ai trattamenti chimici
     
  • Nel caso di applicazioni tribologiche, cioè quelle dove c'è strisciamento relativo tra le parti, il componente è soggetto ad un'usura crescente all'aumentare di attrito, carichi meccanici e velocità. In questi casi sono richieste buone proprietà di scorrimento e resistenza all'abrasione, che vengono esaltate nei materiali speciali caricati con lubrificanti.
    Materiali plastici per scorrimento, attrito e usura


    → 
  • A volte l’industria a cui il particolare è destinato impone dei vincoli per la selezione del materiale. Questi potrebbero essere legati alle approvazioni richieste dalle Autorità del settore oppure a delle specifiche interne del cliente che limitano l'utilizzo solo ad alcuni tipi di prodotti in grado di soddisfare precisi criteri.

    Oil & Gas

    Il contesto applicativo del settore oil & gas è altamente esigente. Spesso sono richiesti materiali conformi a rigorose norme che richiedono selezione delle materie prime e test di qualifica sul materiale, quali EN ISO 23936-1:2009 e NORSOK M-710 Ed. 3. 
    → Materiali conformi Norsok M-710 ed EN ISO 23936-1

    Tecnologia medicale

    • Nel settore medicale, per la realizzazione di strumenti, componenti e attrezzature, spesso vengono accettati solo i materiali approvati per il contatto diretto con il corpo umano.
      → Materiali plastici biocompatibili
    • Dato che gran parte dei prodotti medicali deve essere sterilizzata per poter essere riutilizzata, è richiesta la resistenza ai comuni metodi di sterilizzazione.
      → Materiali plastici autoclavabili e sterilizzabili
    • Le applicazioni medicali sono spesso in ambito chirurgico e a volte è necessario monitorare l'operazione con sistemi ad immagini. Per ottenere la visibilità dei componenti con raggi X e fluoroscopia, ad esempio, bisogna utilizzare materiali speciali.
      → Materiali plastici visibili ai raggi X

    Tecnologia alimentare

    • Nel settore alimentare, nel caso di contatto diretto con l'alimento, sono richieste le approvazioni in conformità agli standard europei (es. Reg. UE 10/2011, Reg. CE 1935/2004) ed americani (es. FDA, NSF). Di conseguenza, per applicazioni in questo settore industriale si possono considerare solo i materiali che rispondono a tali requisiti.
      → Materiali plastici per l’industria alimentare
    • Sta aumentando la richiesta di materiali rilevabili otticamente, al metal detector o con altri metodi, come strumento per tenere le particelle indesiderate fuori dalla catena di lavorazione alimentare. Grazie agli speciali additivi utilizzati in alcuni materiali, eventuali frammenti di plastica possono essere facilmente individuati attraverso i sistemi di controllo standard già installati sulla linea di lavorazione.
      → Materiali plastici rilevabili al metal detector
      → Rilevamento ottico

    Aerospaziale e dei semiconduttori

    • In industrie come quella aerospaziale e dei semiconduttori, in cui sono comuni applicazioni nel vuoto, vengono richiesti materiali ad elevata purezza ionica per evitare problemi di degasaggio.
       Materiali plastici a basso degasaggio
    • Quando si tratta di applicazioni dove il rischio di incendio comporta pericoli elevati, per esempio nel settore aeronautico o ferroviario, sono richiesti materiali ritardanti di fiamma o con bassa emissione di fumo.
      → Materiali plastici autoestinguenti
  • Se i componenti vengono usati per applicazioni all'esterno, in radiologia e in applicazioni che implicano l’esposizione a radiazioni ad alta energia come le centrali elettriche, i materiali usati devono avere un’idonea resistenza alle radiazioni. Determinanti per la selezione del materiale diventano il quantitativo previsto totale di radiazione assorbita e le relative condizioni applicative.
    Materiali plastici resistenti alle radiazioni
    → Materiali plastici resistenti ai raggi UV


  • La lavorazione meccanica per asportazione di truciolo è il metodo predominante usato per trasformare i semilavorati in materiale plastico. Per produrre componenti di alta qualità, durevoli, accuratamente dimensionati e senza difetti, occorre dedicare una grande attenzione agli utensili utilizzati e ai parametri di lavorazione, così come alle caratteristiche dei materiali utilizzati. Tra le altre possibili lavorazioni, i termoplastici possono essere uniti con successo mediante saldatura o incollaggio (anche con materiali diversi), metodi che vengono trattati nelle prossime pagine:
    → Materiali plastici facili da incollare

    → Materiali plastici saldabili