Lo stampaggio a compressione è un metodo di stampaggio in cui il materiale di stampaggio, generalmente preriscaldato, viene prima posto in una cavità dello stampo aperta e riscaldata. Lo stampo viene chiuso con una forza superiore o un membro del tappo, la pressione viene applicata per forzare il materiale in contatto con tutte le aree dello stampo, mentre il calore e la pressione vengono mantenuti fino a quando il materiale di stampaggio si è indurito. Il processo impiega resine termoindurenti in uno stadio parzialmente indurito, sotto forma di granuli, masse simili a mastice o preforme.
Lo stampaggio a compressione è un metodo ad alto volume e ad alta pressione adatto allo stampaggio di complessi rinforzi in fibra di vetro ad alta resistenza. Le termoplastiche composite avanzate possono anche essere stampate a compressione con nastri unidirezionali, tessuti, mat di fibre orientate in modo casuale o chopped strand. Il vantaggio dello stampaggio a compressione è la sua capacità di modellare parti grandi e abbastanza intricate. Inoltre, è uno dei metodi di stampaggio più economici rispetto ad altri metodi come lo stampaggio per trasferimento e lo stampaggio a iniezione; inoltre spreca relativamente poco materiale, il che gli conferisce un vantaggio quando si lavora con composti costosi.
Tuttavia, lo stampaggio a compressione fornisce spesso una scarsa consistenza del prodotto e difficoltà nel controllo del flashing, e non è adatto ad alcuni tipi di pezzi. Vengono prodotte meno linee di maglia e si nota una minore quantità di degradazione della lunghezza delle fibre rispetto allo stampaggio a iniezione. Lo stampaggio a compressione è anche adatto alla produzione di forme di base ultra-grandi in dimensioni che vanno oltre la capacità delle tecniche di estrusione. I materiali che sono tipicamente prodotti attraverso lo stampaggio a compressione includono: Sistemi di resina in fibra di vetro poliestere (SMC/BMC), Torlon, Vespel, Poly(p-phenylene sulfide) (PPS), e molti gradi di PEEK.
Lo stampaggio a compressione è comunemente utilizzato dai tecnici dello sviluppo del prodotto che cercano parti in gomma e silicone a costi contenuti. I produttori di componenti stampati a compressione a basso volume includono PrintForm, 3D, STYS e Aero MFG.
Lo stampaggio a compressione è stato inizialmente sviluppato per produrre parti composite per applicazioni di sostituzione del metallo, lo stampaggio a compressione è in genere utilizzato per realizzare parti piatte o moderatamente curve. Questo metodo di stampaggio è molto usato nella produzione di parti automobilistiche come cofani, parafanghi, scoop, spoiler, così come piccole parti più intricate. Il materiale da modellare viene posizionato nella cavità dello stampo e le piastre riscaldate vengono chiuse da un pistone idraulico. Il composto di stampaggio alla rinfusa (BMC) o il composto di stampaggio in fogli (SMC), sono conformati alla forma dello stampo dalla pressione applicata e riscaldati fino alla reazione di indurimento. Il materiale di alimentazione SMC di solito viene tagliato per conformarsi alla superficie dello stampo. Lo stampo viene poi raffreddato e la parte viene rimossa.
I materiali possono essere caricati nello stampo sotto forma di pellet o foglio, oppure lo stampo può essere caricato da un estrusore plastificatore. I materiali sono riscaldati al di sopra dei loro punti di fusione, formati e raffreddati. Più uniformemente il materiale di alimentazione è distribuito sulla superficie dello stampo, meno orientamento del flusso si verifica durante la fase di compressione.
Lo stampaggio a compressione è anche ampiamente utilizzato per produrre strutture a sandwich che incorporano un materiale di base come un nido d’ape o una schiuma polimerica.
Le matrici termoplastiche sono comuni nelle industrie di produzione di massa. Un esempio significativo sono le applicazioni automobilistiche dove le tecnologie leader sono la termoplastica rinforzata con fibre lunghe (LFT) e la termoplastica rinforzata con fibra di vetro (GMT).
Nello stampaggio a compressione ci sono sei considerazioni importanti che un ingegnere dovrebbe tenere a mente:
- Determinare la giusta quantità di materiale.
- Determinare la quantità minima di energia richiesta per riscaldare il materiale.
- Determinare il tempo minimo richiesto per riscaldare il materiale.
- Determinare la tecnica di riscaldamento appropriata.
- Prevedere la forza necessaria, per assicurare che i pallini raggiungano la forma corretta.
- Progettare lo stampo per un rapido raffreddamento dopo che il materiale è stato compresso nello stampo.