Il silicone per stampaggio ad espansione si sta affermando come una soluzione altamente versatile e innovativa. Questo materiale, noto per la sua capacità di espandersi durante il processo di stampaggio, offre una combinazione unica di resistenza, elasticità e capacità di adattarsi a forme complesse.
I compositi, noti anche come materiali compositi, sono resine o polimeri rinforzati con fibre intrecciati in matrici che vengono modellati tramite processi di termoindurimento per produrre parti e strutture leggere e altamente resistenti.
Inizialmente introdotti e sviluppati dall’industria aeronautica e spaziale per produrre parti più leggere e durevoli precedentemente realizzate in leghe metalliche, i materiali compositi sono diventati materiali convenienti e di scelta per realizzare componenti all’avanguardia per un numero crescente di settori:
- Nei settori automobilistico e dei trasporti sono ampiamente utilizzati per produrre parti più leggere, più durevoli e riutilizzabili
- Nei sistemi di energia rinnovabile come le turbine eoliche, vengono utilizzati per realizzare pale di eliche di grandi dimensioni che resistono a forti venti e condizioni climatiche estreme o nelle turbine di marea offshore
- Nelle imbarcazioni nautiche possono essere modellati con estrema precisione per realizzare scafi solidi e lisci e altre parti che resistono alla pressione estrema e alla corrosione dell’acqua salata
- Nelle applicazioni di edilizia e ingegneria civile i compositi stanno sostituendo parti strutturali in calcestruzzo e acciaio in una gamma di applicazioni infrastrutturali
- In un numero crescente di settori i materiali compositi vengono utilizzati per la prototipazione di parti nuove e innovative, in modo che possano essere testate e approvate nell’uso reale prima di passare alla produzione in serie.
L’elenco è in continua crescita: attrezzature sportive (racchette, telai per biciclette, …), mobili e accessori decorativi, protesi mediche e odontoiatriche, serbatoi di stoccaggio di liquidi e sostanze chimiche, piattaforme petrolifere e di gas offshore, ecc..
Silicone per stampaggio ad espansione: perché è il materiale ideale per lo stampaggio dei compositi?
I prodotti siliconici per lo stampaggio dei materiali compositi sono ampiamente utilizzati per le loro eccezionali proprietà fisico-chimiche. Questi materiali offrono un’elevata resistenza termica, stabilità dimensionale e ottima capacità di distacco, rendendoli ideali per la produzione di componenti in fibra di carbonio, fibra di vetro e altri compositi avanzati.
Uno degli aspetti principali dei siliconi per stampaggio è la loro capacità di riprodurre dettagli fini con estrema precisione. Grazie alla loro elevata fluidità e capacità di adattamento alle superfici del modello, permettono la creazione di stampi altamente dettagliati con una finitura superficiale di alta qualità.
Un parametro fondamentale nella scelta del silicone è la sua durezza, misurata in Shore A. Siliconi più morbidi (Shore A 10-30) sono ideali per stampi dettagliati e sottosquadra, mentre quelli più duri (Shore A 40-60) offrono maggiore resistenza meccanica e durata.
L’uso di agenti distaccanti può essere ridotto o eliminato grazie alle proprietà antiaderenti intrinseche dei siliconi, migliorando così l’efficienza del processo produttivo e riducendo i tempi di pulizia degli stampi.
L’uso dei siliconi nello stampaggio a espansione termica dei compositi
Lo stampaggio a espansione termica è realizzato in controstampi flessibili in silicone posizionati all’interno di contenitori solidi realizzati in metallo o altri materiali rigidi. Il materiale composito (generalmente noto come prepreg) è posizionato in questa configurazione di stampaggio e auto-pressurizzato dall’espansione termica.
La chiave per produrre lo stampo finito secondo le specifiche esatte è che il materiale del controstampo in silicone deve avere le caratteristiche esatte per dare forma e consistenza al composito utilizzato per produrre la parte finale. Ciò si ottiene utilizzando una formulazione in silicone che fornisce le seguenti caratteristiche:
- Coefficiente di espansione termica volumetrica appropriato (noto anche come coefficiente di dilatazione), ovvero la capacità del controstampo in silicone di cedere e resistere all’effetto della variazione di pressione, forma, area superficiale, volume e densità del composito in funzione della sua variazione di temperatura.
- Resistenza termica adeguata, in modo da mantenere le sue prestazioni anche quando la temperatura aumenta o diminuisce.
- Caratteristiche antiaderenti, per resistere alle caratteristiche adesive spesso aggressive e forti delle resine epossidiche utilizzate nel composito, garantendo anche proprietà antiscivolo affinché la sformatura sia efficiente e non alteri il prodotto finale.
Infine, per garantire la massima durata e prestazioni degli stampi in silicone, è essenziale considerare fattori come la resistenza alla temperatura, la compatibilità chimica con le resine utilizzate e il metodo di catalizzazione più adatto all’applicazione specifica.
Vantaggi dell’uso del silicone nello stampaggio a espansione
- Distribuzione uniforme della pressione senza bisogno di presse meccaniche complesse.
- Adattabilità a geometrie complesse: riproduzione dettagliata delle superfici.
- Riduzione dell’uso di agenti distaccanti: migliorano la qualità e riducendo i tempi di pulizia.
- Resistenza termica e chimica: permettono processi ad alte temperature con resine avanzate.
- Riutilizzabilità: riduzione dei costi di produzione rispetto ad altri materiali monouso.
Soluzioni in silicone per lo stampaggio dei compositi
- Gli RTV 2 (Room Temperature Vulcanizing bicomponenti) rappresentano la soluzione ideale per lo stampaggio avanzato grazie alle loro straordinarie proprietà fisico-meccaniche. Questi siliconi bicomponenti polimerizzano a temperatura ambiente, formando stampi elastici, resistenti e altamente dettagliati, perfetti per la riproduzione fedele di modelli complessi. Grazie alla loro elevata stabilità dimensionale, resistenza chimica e facilità di utilizzo, gli RTV 2 si adattano a numerosi settori, dall’arte e design industriale fino alla gioielleria e alla produzione di prototipi. Inoltre, la loro capacità di rilasciare facilmente i manufatti senza bisogno di agenti distaccanti li rende una scelta efficiente e conveniente per professionisti e artigiani.
- Il marchio CAF™, creato oltre 60 anni fa, è diventato anche un punto di riferimento nei siliconi RTV-1 industriali e ha instaurato partnership durature con importanti clienti industriali in tutto il mondo, basate sulla sua capacità di integrarsi in applicazioni esigenti e su standard qualitativi eccezionali (ISO 9001, approccio PPAP, ISO EN 9100, ecc.).
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