Pulsanti del clacson creati con masse di formatura in PLEXIGLAS®

© Evonik Industries AG, Konzernarchiv Hanau

Una rivoluzione nella lavorazione delle materie plastiche

Già poco dopo la maturità del mercato del PLEXIGLAS® negli anni Trenta, i chimici Röhm & Haas si concentrarono intensamente sulla produzione di masse di formatura in PLEXIGLAS® da utilizzare nel processo di stampaggio a iniezione.

In parole povere, nel processo di stampaggio a iniezione un materiale plastico viene fuso e iniettato a pressione elevata in uno stampo chiuso. Una volta pronto, lo stampo viene aperto per estrarre il pezzo. Il vantaggio: Questo processo permette di produrre in un'unica fase di lavoro un gran numero di pezzi precisi a un prezzo conveniente. Ad esempio, i componenti in PLEXIGLAS® stampati a iniezione quali i montanti sono oggigiorno diffusissimi nell'industria automobilistica. L'origine di tale successo risale agli anni Trenta.

Nuovi orizzonti nella ricerca sul PLEXIGLAS®

Röhm & Haas non ebbero successo solo nella produzione di lastre, tubi e barre in PLEXIGLAS®. Contemporaneamente i due chimici portarono avanti delle ricerche per sviluppare delle masse di formatura da utilizzare nel processo di stampaggio a iniezione. Così facendo il dipartimento di ricerca si mosse in un campo del tutto nuovo: sebbene lo stampaggio a iniezione di acetato di cellulosa e polistirolo venisse eseguito già alla fine degli anni Venti, in questo caso i chimici dovettero innanzitutto sviluppare un metodo per produrre il granulato di PLEXIGLAS® necessario per lo stampaggio a iniezione.

Molte strade portano al granulato

All’inizio provarono a ottenere il granulato tritando dei blocchi che avevano una consistenza tra il soffiato e lo spumoso. In seguito i ricercatori svilupparono il processo di polimerizzazione in sospensione, maggiormente adatto alla produzione industriale in quanto più facile da controllare. Il processo di polimerizzazione avveniva aggiungendo al materiale di partenza piccole quantità di sostanze insolubili in polvere e mescolando il tutto in acqua. Dopo il lavaggio e l’asciugatura, se ne otteneva una polvere formata da piccole sfere. Infine i chimici elaborarono un nuovo processo di polimerizzazione in blocco. Tale processo permise di produrre blocchi trasparenti e con una composizione molto uniforme, che venivano tritati meccanicamente e trasformati in granulato tramite presse granulatrici. Oggigiorno il granulato viene prodotto principalmente con un processo continuo di polimerizzazione delle sostanze e venduto con il nome commerciale di polvere da stampaggio PLEXIGLAS®.

Spritzgießmaschine von Eckert & Ziegler

La giusta macchina

Per poter lavorare le masse di formatura in PLEXIGLAS®, c’era innanzitutto bisogno di trovare anche la macchina giusta. In principio venne utilizzata la pressa a caldo in forme, poi a partire dal 1934 un estrusore e infine una piccola macchina a iniezione manuale di Eckert & Ziegler (foto). Negli anni Trenta la macchina venne ulteriormente sviluppata e completata con apparecchiatura Isoma.

© Evonik Industries AG, Konzernarchiv Hanau

Prime applicazioni

Una prima possibile applicazione per le masse di formatura in PLEXIGLAS® sembrò arrivare quando un’azienda di Wuppertal a metà degli anni Trenta cercò di utilizzarle per la produzione di cerniere lampo. Il progetto però fallì, in quanto la temperatura di deviazione di calore ovvero la resistenza alla cottura delle masse a iniezione non era sufficiente.

I primi pezzi ad essere prodotti in serie con masse di formatura in PLEXIGLAS® furono dei bastoncini rotondi lunghi circa cinque millimetri, con un diametro di circa due millimetri, una superficie di base piatta e una arrotondata simile a una lente. Sulla superficie piatta veniva incollato un microfilm con un’immagine ricordo, che poteva essere osservata attraverso la lente di ingrandimento sull’altro lato. Queste lenti definite “stenops” vennero applicate alle matite e vendute come souvenir. Un’ulteriore applicazione nei primi anni dello stampaggio a iniezione furono i catarifrangenti gialli per i pedali delle biciclette, che grazie a una forma più precisa riflettevano la luce meglio del vetro. Le polveri da stampaggio ben si prestavano anche alla produzione di targhette e distintivi (vedi immagine di copertina) e in seguito anche di penne stilografiche e altri strumenti per la scrittura e il disegno.

Oggigiorno Evonik offre una vasta gamma di prodotti di masse di formatura in PLEXIGLAS® per applicazioni con stampaggio a iniezione ed estrusione. Ne derivano rivestimenti per montanti, lenti per fari e rivestimenti per luci posteriori così come profili per finestre, efficienti luci da supermercato e pregiate superfici per alloggiamenti.