Gli isolanti elettrici sono materiali isolanti (elettrici) utilizzati per evitare il passaggio dell’energia all’interno, ad esempio, di impianti elettrici o altri strumenti a conduzione elettrica.

La loro funzione, quindi, è quella di separare gli elementi con tensione opposta ed evitare il passaggio dell’energia.

Oltre agli isolanti elettrici, esiste un’altra tipologia di materiali elettrici, ovvero i conduttori, i quali svolgono la funzione di (lo dice la parola stessa) condurre l’energia attraverso lo strumento utilizzato.

Gli isolanti elettrici, quindi, sono di vitale importanza per evitare che l’energia possa propagarsi oltre il suo limite e impedire eventuali danni o incidenti.

Detto ciò, vediamo ora degli esempi di isolanti elettrici da noi utilizzati:

Isolanti elettrici: esempi

• Mica: la mica è un materiale con un buon isolamento sia termico che elettrico. Essendo un isolante inorganico ad alta rigidità dielettrica, viene considerato uno dei migliori isolanti elettrici per le macchine elettriche, resistendo molto bene alle temperature.  Tuttavia, non può essere usato per applicazioni dinamiche e non presenta una struttura molto resistente. Viene utilizzato come isolante per trasformatori, dinamo, tubi elettrici, telefoni, elettrodi. (Clicca qui per saperne di più).

• Vetronite: la vetronite è un materiale composito a base di fibre di vetro molto isolante e resistente e viene impiegato principalmente per realizzare circuiti stampati. È molto leggero, privo di sostanze alogene e possiede un basso livello di tossicità ed emissione di fumi.  Viene utilizzata nel settore della meccanica ed elettrico o come base per schede elettriche (clicca qui per saperne di più).

• Bachelite: la bachelite è un composito a base di resina fenolica ottenuta da formaldeide e fenolo per sostituzione elettrofila. Viene utilizzata nel campo della meccanica ed energia, ovvero in apparati a bassa tensione, quadri elettrici e supporti. Inoltre, è un ottimo materiale per realizzare boccole, ingranaggi e camme. (Clicca qui per saperne di più).

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Lo stampaggio del poliuretano viene definito come un processo di produzione industriale dove viene impiegato un polimero, ottenuto dalla reazione esotermica di due elementi ovvero il poliolo e l’isocianato.

In seguito, i due elementi vengono miscelati in una macchina schiumatrice dove, reagendo, formano una schiuma, la quale viene applicata in uno stampo termoregolato per poi solidificarsi.

Il poliuretano, inoltre, essendo un materiale molto versatile, è molto importante per l’industrializzazione di diverse gamme di prodotti con determinate caratteristiche, in base ai settori di applicazione e ai diversi impieghi.

I settori principali dove viene impiegato il poliuretano sono:

• Ferroviario;
• Automotive;
• Arredamento;
• Edilizia;
• Vernici e adesivi;
• Elettronica professionale e di consumo;
• Refrigerazione.

Tipologie di poliuretano

Vediamo, ora, quali sono le tipologie di poliuretano, le loro caratteristiche e modalità di impiego:

1. Poliuretano espanso flessibile: si differenzia per la sua morbidezza, e viene impiegato per materassi e sedili.
2. Poliuretano integrale: materiale compatto, resistente e usato nel settore automotive, sport e arredamento.
3. Poliuretano rigido: presenta un alto livello di densità ed è utilizzato come isolante termico e acustico.
4. Poliuretano semi rigido: elevata resistenza meccanica, usato per carrozzeria, parafanghi e pannelli.

Vantaggi dello stampaggio con poliuretano espanso

Rispetto alle altre tipologie, lo stampaggio con poliuretano espanso presenta alcuni vantaggi, ovvero:

• Costi minori grazie a tempi di lavoro ridotti e impiego di attrezzature più economiche;
• Essendo un materiale versatile, è in grado di rispondere alle esigenze dei clienti offrendo varie soluzioni applicative;
• È in grado di realizzare oggetti di grandi dimensioni dalle forme complesse e particolari, impiegando anche materiali diversi;
• Consente ai prodotti un ciclo di vita più lungo grazie alle sue caratteristiche meccaniche;
• È un materiale riciclabile.

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Oggi ti parleremo di tre polimeri da noi trattati, ovvero il PE, il PP e il PTF, spiegandoti cosa sono e quali sono le loro caratteristiche principali.

Ma prima lascia che ti spieghi cosa sono le materie plastiche e quali sono le proprietà di un polimero plastico.

Cosa sono le materie plastiche

Le materie plastiche, o normalmente chiamati polimeri, sono materiali dai bassi livelli di densità, resistenza, rigidezza, conducibilità termica ed elettrica, ma con una buona resistenza all’attacco chimico e un alto coefficiente di dilatazione.

Consentono di ottenere forme complesse in modo molto semplice, senza il bisogno di svolgere operazioni secondarie di finitura superficiale.

Inoltre, vengono utilizzati a temperature non superiori agli 80°C PE,PP, 200°C PTFE,  e non presentano caratteristiche di stabilità dimensionale nel tempo come i metalli.

Proprietà di un polimero plastico

Le proprietà di un polimero plastico dipendono da 3 aspetti principali, ovvero:

1. La forma e la grandezza delle molecole.
2. La struttura delle molecole del polimero.
3. L’organizzazione delle molecole nella struttura del polimero.

A proposito delle molecole polimeriche, quest’ultime si caratterizzano per le loro elevate dimensioni, e sono costituite da un elemento costruttivo di base, ovvero il monomero (una molecola organica composta da atomi di carbonio legati con altri atomi).

PE, PP, PTFE: cosa sono e caratteristiche

• PE;

Il Polietilene (PE) è un polimero plastico con un elevato livello di densità e impiegato a una temperatura di -30° e +80°.

Presenta un’alta resistenza chimica agli alcali e acidi, elevata resistenza all’abrasione e urti, un basso peso specifico e una buona lavorabilità alle macchine utensili.

Tuttavia, a differenza dei tecnopolimeri, il Polietilene ha resistenze meccaniche, di trazione, compressione e termiche inferiori.

Inoltre, può variare la sua dimensione in funzione della temperatura.

Settori di applicazione: meccanico, alimentare, chimico, elettrico.

• PP;

Il Polipropilene è un materiale con un’alta resistenza chimica, alla trazione, un basso peso specifico, buona tenuta alla temperatura e lavorabilità.

Tuttavia, presenta una bassa resistenza meccanica, trazione, flessione e compressione. e, a differenza del PE, è più rigido ma meno resistente agli urti.

Settori di applicazione: chimica, meccanico, galvanico e petrolchimica.

• PTFE;

Il Politetrafuoroetilene è un polimero dall’elevata resistenza chimica, ottima resistenza al calore ed eccellenti proprietà dielettriche.

Non è n’è infiammabile n’è igroscopico, ha una resistenza massima ai solventi, presenta una superficie liscia e antiadesiva e ha una buona lavorabilità alle macchine utensili.

Inoltre, ha una massima resistenza ai solventi, un basso coefficiente di attrito, ottime caratteristiche autolubrificanti e può essere usato come isolante termico per via del suo basso coefficiente di trasmissione termica.

Tuttavia, è un materiale costoso, rispetto al PE e al PP. ha un peso molecolare elevato, facilmente scalfibile.

Settori di applicazione: chimico, farmaceutico, meccanico e alimentare (essendo un materiale inerte).

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Oggi ti parlerò dei tecnopolimeri da noi utilizzati, materie plastiche impiegate per la loro adattabilità a differenti tipologie di lavorazioni e molteplici applicazioni

Ma prima lascia che ti spieghi cosa sono i tecnopolimeri e quali sono i settori in cui vengono impiegati.

I tecnopolimeri sono polimeri molto utilizzati nel settore meccanico per via della loro elevata resistenza e rigidità. Questo comporta, quindi, un loro impiego in sostituzione dei metalli.

Inoltre, presentano un’alta stabilità dimensionale, sono molto facili da lavorare, hanno una forte resistenza ai carichi dinamici, elevata durata nel tempo e buone proprietà meccaniche.

Tecnopolimeri: settori di applicazione

Vediamo, ora, quali sono i settori in cui vengono impiegati i tecnopolimeri:

• Alimentare;
• Automobilistico;
• Meccanico;
• Industriale;
• Chimico;
• Idrico;
• Energia;
• Edile;
• Elettronico;
• Medicale;

Tecnopolimeri da noi utilizzati

Devi sapere che esistono differenti tipologie di tecnopolimeri, e ognuno presenta differenti caratteristiche tecniche e di impiego.

Vediamoli insieme:

• PA 6 (Nylon).

Il PA è un polimero cristallino ottenuto dalla polimerizzazione del caprolattame attraverso estrusione.

È un materiale molto economico e facile da lavorare, e per questo viene molto utilizzato nel settore chimico e meccanico.

Ha un’ottima resistenza agli urti, agli agenti atmosferici e un’elevata durata nel tempo.

Non utilizzarlo nel settore elettrico e alimentare (per via della sua igroscopicità).

• POM – C.

Il POM – C’è un polimero cristallino ottenuto dalla polimerizzazione della Resina Acetalica (Formaldeide).

Viene utilizzato principalmente nel settore meccanico per le lavorazioni di pinze, cuscinetti, ingranaggi, pezzi di precisione e pattini di scorrimento.

Può essere utilizzato anche nel settore alimentare, elettrico (come isolante) e chimico (per la realizzazione di impianti chimici).

Inoltre, ha una forte resistenza alla fatica, agli alcali e ai composti organici.

Rispetto al PA 6, ha meno resistenza alle abrasioni, soprattutto in ambienti poco puliti.

• PVC.

Il Polivinilcloruro (PVC) è un materiale molto impiegato nel settore chimico e meccanico per via della sua forte resistenza chimica, durezza e facilità di lavorazione.

Tuttavia, a causa della sua durezza è molto fragile agli urti e ha una bassa resistenza alla temperatura.

• PET.

Il PET (o Arnite) è un poliestere termoplastico cristallino.

Grazie al suo basso coefficiente d’attrito, viene utilizzato nel settore meccanico per realizzare elementi di scorrimento, slitte, cuscinetti e guide.

Nel settore elettrico, invece, non essendo igroscopico, viene impiegato come isolatore e per applicazioni termiche. 

Nel chimico presenta una buona resistenza agli acidi e alle soluzioni clorinate, mentre in quello alimentare, essendo un materiale inerte, viene spesso utilizzato.

Infine, è molto fragile agli urti per via della sua durezza.

• PP.

Il Polipropilene (PP) è un materiale molto impiegato sia nel settore chimico per via della sua elevata resistenza agli acidi e alcali che nel settore meccanico per realizzare componenti meccanici in ambienti corrosivi.

Presenta, inoltre, maggiore resistenza alla temperatura rispetto al PVC, un basso peso specifico ed è facile da lavorare.

Tuttavia, ha una bassa resistenza meccanica ed è poco resistente agli urti.

• PTFE.

Il Politetrafuoroetilene  (PTFE) è un tecnopolimero utilizzato nel settore chimico, farmaceutico, meccanico e anche alimentare (perché inerte).

Non è un materiale igroscopico e infiammabile, ha un’ottima resistenza ai solventi e ottime caratteristiche autolubrificanti.

Tuttavia, ha un costo e un peso molto elevati ed è anche scalfibile.

• PMMA.

Il Polimetilmetacrilato viene utilizzato nel settore dell’oggettistica, arredamento e ingegneria.

È un materiale trasparente, leggero, facile da lavorare, e disponibile in diversi colori.

Essendo molto fragile, è stato sostituito dal policarbonato nel settore meccanico.

• PC.

Come appena accennato, il Policarbonato (PC) è un materiale utilizzato nel settore meccanico, principalmente nel settore delle protezioni antinfortunistiche negli impianti produttivi.

È molto leggero, trasparente e ha un’ottima resistenza agli urti (antisfondamento).

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Quando parliamo di materiali plastici intendiamo una serie di materiali composti da polimeri organici, ovvero molecole contenenti carbonio in grado di unirsi tra di loro formando delle lunghe catene in cui viene ripetuta la medesima sequenza di atomi.

Inoltre, la plastica è un materiale in grado di essere modellato durante la fase di produzione, e può subire 3 differenti lavorazioni, ovvero:

• Stampaggio;
• Fusione;
• Estrusione in diverse forme (piastre, pellicole, bottiglie, scatole, tubi ecc).

Perché utilizzare i materiali plastici

L’impiego dei materiali plastici, rispetto ad altre tipologie di materiali, comporta una serie di vantaggi, ovvero:

• Risparmio economico;
• Elevata disponibilità di tipologie;
• Autolubrificazione;
• Elevata durata nel tempo;
• Ottima lavorabilità per le macchine utensili;
• Possibilità di differenti tipi di colorazioni;
• Possibilità di formati con diverse dimensioni;
• Materiali molto leggeri;

Elenco dei materiali plastici più utilizzati (tecnopolimeri)

Vediamo, ora, quali sono i materiali plastici più impiegati nei processi produttivi:

1. PVC (Polivinilcloruro).

Caratteristiche:

• Peso: 1,43 kg;
• Colore: rosso, nero, grigio, avorio, trasparente;
• Temperatura di utilizzo: -0° + 60°.

Vantaggi:

• Alta resistenza chimica (acidi, alcali);
• Materiale molto rigido e flessibile;
• Facilità di lavorazione;
• Possibilità di impiego per saldature su particolari;
• Possibilità di impiego nel settore meccanico.

Svantaggi:

• Alta fragilità agli urti;
• Bassa resistenza alle temperature.

• PET (Poliestere termoplastico cristallino).

Caratteristiche:

• Peso: 1,30 kg;
• Colore: bianco, nero;
• Temperatura di utilizzo: -20° + 115°.

Vantaggi:

• Alta resistenza meccanica;
• Elevata resistenza all’usura;
• Buona resistenza alla compressione (anche a basse temperature);
• Forte resistenza;
• Materiale non igroscopico;
• Materiale idoneo per settori alimentari;
• Basso e costante coefficiente di attrito;

svantaggi:

• Alta fragilità agli urti.

• PP (Polipropilene).

Caratteristiche:

• Peso: 0,92 kg;
• Colore: naturale, grigio;
• Temperatura di utilizzo: -0° + 100°.

Vantaggi:

• Alta resistenza chimica;
• Alta resistenza alla trazione;
• Ha un basso peso;
• Facile da lavorare;
• Può essere utilizzato per eseguire saldature su particolari;
• Buona resistenza alla temperatura.

Svantaggi:

• Bassa resistenza meccanica;
• Poca resistenza agli urti.