Characterization of the micro injection molding of micro- and nano- structured polymer surfaces

Tra i processi per la produzione di componenti micro e nano strutturati, il processo di micro stampaggio a iniezione presenta una serie di vantaggi che lo rendono commercialmente interessante. Tale tecnologia è caratterizzata da un elevato grado di riproducibilità, che la rende idonea alla produzione di massa di micro componenti in materiale termoplastico. Parlando di micro prodotti, la qualità del pezzo stampato risulta essere di fondamentale importanza e per questo, negli ultimi decenni, lo studio dei fattori che influenzano la qualità del prodotto finito, sono stati al centro di numerose indagini. Questo lavoro di tesi si pone come obbiettivo l'analisi del processo di micro stampaggio per la produzione di componenti micro e nano strutturati aventi features ad elevato rapporto di forma. Lo studio si concentra soprattutto sulle limitazioni del processo, utilizzando come casi studio delle geometrie particolarmente critiche per il micro stampaggio a iniezione. La caratterizzazione del processo e l'individuazione dei sui limiti sono stati indagati non solo considerando i parametri che influenzano la qualità del prodotto finito, ma anche le proprietà dei materiali termoplastici impiegati, l'interazione tra materiale plastico e stampo, e l'utilizzo di tecnologie ausiliarie come il riscaldamento e raffreddamento rapido dello stampo e l'evacuazione forzata dell'aria dalla cavità. I risultati confermano quanto riportato in letteratura e contribuiscono ad estendere lo stato dell'arte sul processo di micro stampaggio a iniezione, il quale rappresenta ad oggi una tecnologia affidabile ed economicamente efficace per la produzione su larga scala di micro componenti in materiale plastico in diversi settori industriali.