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1. Stampaggio a mano

Lo stampaggio a strati manuali è il metodo più tradizionale per la formatura di flange in plastica rinforzata con fibra di vetro (FRP). Questa tecnica prevede il posizionamento manuale di elementi impregnati di resinatessuto in fibra di vetroo tappetini in uno stampo e lasciandoli indurire. Il processo specifico è il seguente: in primo luogo, viene creato uno strato di rivestimento interno ricco di resina utilizzando resina e tessuto in fibra di vetro. Dopo l'indurimento dello strato di rivestimento, viene rimosso dallo stampo e viene costruito lo strato strutturale. La resina viene quindi applicata a pennello sia sulla superficie dello stampo che sul rivestimento interno. Gli strati di tessuto in fibra di vetro pretagliati vengono disposti secondo un piano di impilamento predeterminato, con ogni strato compattato con un rullo per garantire un'impregnazione completa. Una volta raggiunto lo spessore desiderato, l'assemblaggio viene indurito e sformato.

La resina matrice per lo stampaggio manuale utilizza in genere resina epossidica o poliestere insaturo, mentre il materiale di rinforzo è medio-alcalino opanno in fibra di vetro senza alcali.

Vantaggi: bassi requisiti di attrezzatura, possibilità di produrre flange non standard e nessuna restrizione sulla geometria della flangia.

Svantaggi: le bolle d'aria che si formano durante la polimerizzazione della resina possono causare porosità, riducendo la resistenza meccanica, bassa efficienza produttiva e finitura superficiale non uniforme e non rifinita.

2. Stampaggio a compressione

Lo stampaggio a compressione prevede il posizionamento di una quantità misurata di materiale di stampaggio in uno stampo a flangia e la sua polimerizzazione sotto pressione tramite una pressa. I materiali di stampaggio variano e possono includere composti di fibre corte premiscelate o preimpregnate, scarti di tessuto in fibra di vetro riciclato, anelli/strisce di tessuto in fibra di vetro multistrato impregnati di resina, fogli di SMC (composto per stampaggio in fogli) impilati o preforme di tessuto in fibra di vetro pretessuto. Con questo metodo, il disco e il collo della flangia vengono stampati simultaneamente, migliorando la resistenza del giunto e l'integrità strutturale complessiva.

Vantaggi: elevata precisione dimensionale, ripetibilità, idoneità alla produzione di massa automatizzata, capacità di formare flange complesse con collo rastremato in un unico passaggio e superfici esteticamente lisce che non richiedono post-lavorazione.

Svantaggi: costi elevati degli stampi e limitazioni nelle dimensioni delle flange dovute ai vincoli del letto della pressa.

3. Stampaggio a trasferimento di resina (RTM)  

La tecnica RTM prevede il posizionamento del rinforzo in fibra di vetro in uno stampo chiuso, l'iniezione di resina per impregnare le fibre e la polimerizzazione. Il processo include:

• Posizionamento di una preforma in fibra di vetro che corrisponda alla geometria della flangia nella cavità dello stampo.
• Iniezione di resina a bassa viscosità a temperatura e pressione controllate per saturare la preforma e sostituire l'aria.
• Riscaldamento per la polimerizzazione e sformatura della flangia finita.

Le resine sono in genere poliestere insaturo o epossidico, mentre i rinforzi includonomaterassini continui in fibra di vetroo tessuti. Riempitivi come carbonato di calcio, mica o idrossido di alluminio possono essere aggiunti per migliorarne le proprietà o ridurne i costi.

Vantaggi: superfici lisce, elevata produttività, funzionamento in stampo chiuso (riducendo al minimo le emissioni e i rischi per la salute), allineamento direzionale delle fibre per una resistenza ottimizzata, basso investimento di capitale e ridotto consumo di materiali/energia.

4. Stampaggio a trasferimento di resina assistito dal vuoto (VARTM)

La tecnologia VARTM modifica la tecnologia RTM iniettando resina sotto vuoto. Il processo prevede la sigillatura di una preforma in fibra di vetro su uno stampo maschio con un sacco per il vuoto, l'evacuazione dell'aria dalla cavità dello stampo e l'aspirazione della resina nella preforma tramite pressione del vuoto.

Rispetto alla tecnologia RTM, la tecnologia VARTM produce flange con minore porosità, maggiore contenuto di fibre e maggiore resistenza meccanica.

5. Stampaggio a trasferimento di resina assistito da airbag

Anche lo stampaggio RTM assistito da airbag è una tecnologia di stampaggio sviluppata sulla base dell'RTM. Il processo di preparazione delle flange con questo metodo di stampaggio è il seguente: una preforma in fibra di vetro a forma di flangia viene posizionata sulla superficie di un airbag, che viene riempito d'aria e poi si espande verso l'esterno, rimanendo confinata nello spazio dello stampo del catodo. La preforma della flangia tra lo stampo del catodo e l'airbag viene quindi compattata e polimerizzata.

Vantaggi: l'espansione dell'airbag può far fluire la resina verso la parte della preforma non impregnata, garantendone una buona impregnazione; il contenuto di resina può essere regolato dalla pressione dell'airbag; la pressione esercitata dall'airbag viene applicata alla superficie interna della flangia, che dopo l'indurimento presenta una bassa porosità e buone proprietà meccaniche. In generale, dopo la preparazioneFRPflangia con il metodo di stampaggio di cui sopra, anche la superficie esterna della flangia deve essere lavorata secondo i requisiti dell'uso della tornitura e della foratura attraverso fori attorno alla circonferenza della flangia.