ITBS20120072A1

ITBS20120072A1 - Pocesso di stampaggio a iniezione biomimetico bim (biomimetic injection molding) mediante coiniezione di materiali termoplastici e iniezione di gas per la produzione di parti biomimetiche di forma e funzionalita' complesse.

Info

Publication number: ITBS20120072A1
Application number: IT000072A
Authority: IT
Inventors: Ivan Laffranchi
Original assignee: Spm Spa
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-10-28
Also published as: IT1410968B1

Description

PROCESSO DI STAMPAGGIO A INIEZIONE BIOMIMETICO BIM (BIOMIMETIC INJECTION MOLDING) MEDIANTE COINIEZIONE DI MATERIALI TERMOPLASTICI E INIEZIONE DI GAS PER LA PRODUZIONE DI PARTI BIOMIMETICHE DI FORMA E FUNZIONALITÀ' COMPLESSE

1.2 DESCRIZIONE

1.2.1 CAMPO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione riguarda il processo di stampaggio a iniezione di materiali termoplastici e le relative parti stampate, le quali devono presentare proprietà biomimetiche funzionali complesse strutturali ed estetiche, con sezione stratificata in modo funzionale multistrato con svuotamento e/o espansione del materiale interno con o senza inserimento di inserto. Più specificamente, la presente invenzione prevede per quanto riguarda il processo, lo stampaggio a iniezione, mediante coiniezione di materiali termoplastici assistita da sistema di iniezione di gas pressurizzato in uno o più punti denominato Processo di Stampaggio a Iniezione Biomimetico BIM (Biomimetic Injection Molding), costituito dalle fasi di coiniezione del materiale estetico esterno e del materiale interno di rinforzo con o senza espandente e di iniezione di gas per realizzare il compattamento e lo svuotamento interno della parte e la formazione di una cavità interna. La presente invenzione prevede per quanto riguarda i materiali da stampare l'impiego di materiali vergini provenienti da fonti rinnovabili (biopolimeri) e/o non rinnovabili, materiali di recupero e riciclo, eventualmente caricati o rinforzati con fibre naturali e/o sintetiche, contenenti coloranti, fludificanti e/o espandenti. La presente invenzione prevede per quanto riguarda il prodotto stampato la specifica finitura estetica della parte, la possibilità di integrare nel processo la decorazione nello stampo (in mold decoration), la etichettatura nello stampo (in mold labelling), il costampaggio bicolore o multicolore, lo sovrastampag igiioìi con altro materiale morbido o rigido, il ricoprimento superficiale (coating) e anche il sovrastampaggio di inserti metallici e non metallici per incrementare ulteriormente le proprietà strutturali della parte con il medesimo processo di stampaggio.

1.2.2 DESCRIZIONE DELLO STATO DELL’ARTE

Le parti stampate a iniezione sono utilizzate intensamente ed estensivamente in numerosi prodotti e in diversi settori e costituiscono sia componenti di prodotti montati sia prodotti monolitici; in particolare tali parti sono destinate ai settori dell'arredamento, dell’autoveicolo e dell’industria, dell’agricoltura, dell’edilizia, e per impiego domestico, sia di grande serie sia di piccola serie, sia di qualità commerciale sia di alta gamma e di industriai design, etc. dove siano richieste proprietà funzionali strutturali, di leggerezza, ergonomiche ed estetiche, che derivano dal progetto della parte e dalla pianificazione ed esecuzione del processo di stampaggio a iniezione. In particolare le parti devono presentare geometria con deformazioni e ritiri molto contenuti, elevata finitura superficiale, resistenza strutturale, e leggerezza relativa che allo stato dell’arte viene ottenuta mediante il contenimento degli spessori e la realizzazione di cavità interne mediante lo svuotamento delle parti massicce. In particolare tale svuotamento allo stato dell’arte viene eseguito mediante il cosiddetto processo di stampaggio con iniezione di gas (gas injection molding) o con processi di stampaggio assistiti dal gas (gas assisted molding), il quale opera dopo che è stato iniettato il polimero prima che questo si solidifichi. I processi di stampaggio a iniezione allo stato dell’arte prevedono lo stampaggio a iniezione di un solo materiale polimerico e la realizzazione dello svuotamento mediante iniezione di gas, con realizzazioni diverse come ad esempio nel brevetto US 5,098,637 dove viene prevista la fuoriuscita da un apposito condotto e la raccolta in una cavità ausiliaria (spill-over cavity) del polimero eccedente iniettato prima della iniezione del gas, il brevetto US 7,255,818 B2, dove non viene espulso il polimero in quanto opportunamente dosato e la compattazione del polimero viene eseguita prima dell’iniezione del gas; il brevetto WO 2011/002563 A1 dove il polimero eccedente e il gas vengono espulsi attraverso un condotto di fuoriuscita opposto al condotto di ingresso del gas e al punto di iniezione del polimero; i brevetti US 6,251 ,326 B1 e US 6,368,093 B1 che prevedono la coiniezione di due polimeri che formano un semplice pannello destinato ad essere ritagliato sul contorno, con gli spessori maggiori svuotati con iniezione di gas, pannello destinato a essere finito mediante montaggio con altre parti di copertura e finitura; il brevetto US 7,229,578 B2 in cui la iniezione de iero viene eseguita mediante sovra stampaggio di un laminato sottile preformato di estetico elevato sulla faccia destinata ad essere in vista con un polimero che viene schiumato in fase di iniezione e svuotato mediante iniezione di gas attraverso il medesimo ugello di iniezione del polimero. Le soluzioni allo stato dell’arte presentano limitazioni dovute a: iniezione di un solo polimero, oppure iniezione di due polimeri nel caso di parte piana e relativamente semplice quale un pannello, iniezione di gas per realizzare la cavità con fuoriuscita del polimero da un apposito condotto, sovra stampaggio di un laminato sottile preformato. Nella domanda di brevetto per invenzione industriale n. BS2012A000058 presentata precedentemente, la richiedente ha proposto una invenzione che consente di superare le limitazioni dello stato dell'arte descritto mediante un processo integrato di stampaggio con coiniezione di materiali termoplastici assistita da sistema di iniezione di gas pressurizzato in uno o più punti per la produzione di parti complesse multistrato alleggerite con svuotamento e/o espansione del materiale interno, caratterizzate da forma complessa, struttura multistrato, elevate proprietà strutturali ed estetiche. La presente invenzione costituisce un ulteriore miglioramento del processo proposto, mediante lo sviluppo di uno specifico processo denominato Processo di Stampaggio a Iniezione Biomimetico BIM (Biomimetic Injection Molding, oppure con diversa ma equivalente denominazione Biomimetic Injection Moulding), in grado di produrre parti denominate biomimetiche poiché sono caratterizzate dalla tipica morfologia e funzionalità complessa di strutture biologiche di forma e funzionalità complesse, sia strutturali sia estetiche, con sezione stratificata in modo funzionale multistrato con svuotamento e/o espansione del materiale interno con o senza inserimento di inserto. Più in dettaglio, la presente invenzione prevede uno specifico processo di stampaggio a iniezione in grado di produrre parti biomimetiche, ovvero caratterizzate da una forma e funzionalità complesse che imitano la forma e la funzionalità di specifiche strutture biologiche quali ad esempio l'endoscheletro dei vertebrati, costituito da ossa cave o non cave, o l'esoscheletro degli artopodi, costituito dal carapace: entrambe le strutture biologiche consentono di massimizzare e ottimizzare la resistenza e la rigidità meccanica e strutturale dello scheletro minimizzando la quantità di materiale e quindi il peso e quindi massimizzare la leggerezza della struttura, inoltre, la cavità che si rende eventualmente disponibile viene utilizzata dall’organismo biologico per svolgere funzioni meccaniche strutturali di contenimento, protezione, sostegno, supporto agli organi e attacco del sistema muscolare, ed estetiche. Tale processo tecnologico di stampaggio biomimetico consiste in una sequenza di fasi, in gran parte integrate, di stampaggio a iniezione mediante coiniezione di materiali termoplastici assistita da sistema di iniezione di gas pressurizzato come descritto nel seguito: 1) inserimento, a stampo aperto, dell’inserto metallico o non metallico, pieno o cavo; 2) chiusura dello stampo

riscaldato in zone localizzate; 3) prima iniezione del materiale estetico io (pelle o skin); 4) iniezione del materiale interno di rinforzo con o senza agente espandente; 5) seconda iniezione del materiale estetico esterno; 6) compattamento e svuotamento interno della parte mediante iniezione di gas in uno o più punti contemporaneamente o in tempi diversi e a medesima o a diversa pressione; 7) raffreddamento della parte; 8) depressurizzazione del gas; 9) apertura dello stampo; 10) estrazione del pezzo stampato; 11 ) nel caso di presenza di cavità o di inserto cavo nella parte, inserimento nella cavità o nell'inserto cavo di materiali solidi o dispositivi o collegamento della cavità o dell’inserto cavo a sottosistema o dispositivo per la circolazione di fluidi. La specifica morfologia delle parti biomimetiche, dotata di stratificazione di materiali con diverse proprietà e struttura e di cavità interna, consente elevata funzionalità meccanica strutturale di resistenza e rigidità in situazioni semplici o complesse di sollecitazione, elevata leggerezza e risparmio di materiale a parità di resistenza e rigidità strutturale, elevata e specifica finitura estetica superficiale, funzionalità della cavità interna sia per inserimento di materiale di zavorra di basso costo e di elevata densità per incrementare il peso della parte senza incrementarne il costo, sia per inserimento di dispositivi di elettronica embedded per identificazione e tracciamento automatici della parte, attivi, quali transceiver, o passivi, quali tag, sistemi RFID (o Radio Frequency IDentification o Identificazione a radio frequenza) o transponder o altri, sia per circolazione di fluidi al fine di scambio termico per riscaldamento o raffreddamento della parte nel corso del suo utilizzo, sia per scambio termico al fine di recuperare energia come collettore solare. Per quanto riguarda i materiali termoplastici da stampare, la presente invenzione prevede l'impiego di materiali vergini provenienti da fonti rinnovabili (biopolimeri) e/o non rinnovabili, materiali di recupero e riciclo, eventualmente caricati o rinforzati con fibre naturali e/o sintetiche, contenenti coloranti, fludificanti e/o espandenti. Per quanto riguarda la finitura estetica della parte, la presente invenzione prevede sia la possibilità di realizzare la superficie esterna denominata pelle o skin mediante coiniezione, sia la possibilità di integrare nel processo secondo le necessità anche altre fasi rispettivamente di decorazione nello stampo (in mold decoration), etichettatura nello stampo (in mold labelling), costampaggio bicolore o multicolore, sovrasta m paggio con altro materiale morbido o rigido, ricoprimento superficiale (coating). Infatti, riveste particolare importanza l’aspetto estetico delle parti biomimetiche caratterizzato dallo stato di finitura superficiale e dalla forma e dalle funzioni che influenzano e determinano la percezione emozionale del prodotto.

1.2.3 DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

La presente invenzione consente di superare le limitazioni dei processi di stampaggio a iniezione allo stato dell’arte mediante lo specifico processo denominato Processo di Stampaggio a Iniezione Biomimetico BIM (Biomimetic Injection Molding, oppure con diversa ma equivalente denominazione Biomimetic Injection Moulding), in grado di produrre parti denominate biomimetiche poiché sono caratterizzate dalla tipica morfologia e funzionalità complessa di strutture biologiche di forma e funzionalità complesse, sia strutturali sia estetiche.

Nel seguito la descrizione della invenzione fa riferimento alle seguenti figure:

Fig. 1 Diagramma di flusso del Processo di Stampaggio a Iniezione Biomimetico BIM (Biomimetic Injection Molding);

Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10 Sezioni esemplificative delle parti biomimetiche stampabili con il Processo di Stampaggio a Iniezione Biomimetico BIM (Biomimetic Injection Molding).

Più specificamente, la presente invenzione prevede, per quanto riguarda il processo, un processo di stampaggio denominato Processo di Stampaggio a Iniezione Biomimetico BIM (Biomimetic Injection Molding) costituito dalle seguenti fasi (Fig. 1): 1) inserimento, a stampo aperto, dell’inserto metallico o non metallico, pieno o cavo; 2) chiusura dello stampo opportunamente riscaldato in zone localizzate; 3) prima iniezione del materiale estetico esterno (pelle o skin); 4) iniezione del materiale interno di rinforzo con o senza agente espandente; 5) seconda iniezione del materiale estetico esterno; 6) compattamento e svuotamento interno della parte mediante iniezione di gas in uno o più punti contemporaneamente o in tempi diversi e a medesima o a diversa pressione; 7) raffreddamento della parte; 8) depressurizzazione del gas; 9) apertura dello stampo; 10) estrazione del pezzo stampato; 11) nel caso di presenza di cavità o di inserto cavo nella parte, inserimento nella cavità o nell’inserto cavo di materiali solidi o dispositivi o collegamento della cavità o dell’inserto cavo a sottosistema o dispositivo per la circolazione di fluidi. La presente invenzione prevede inoltre, per quanto riguarda il prodotto, che le parti biomimetiche che possono essere stampate con il Processo di Stampaggio a Iniezione Biomimetico BIM (Biomimetic Injection Molding) (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10), presentano varianti diverse di forma opportunamente stratificata con complessità diversa e con aspetto esteriore di elevata qualità e finitura estefire^ alleggerita dalla cavità interna e dalla struttura a celle chiuse generate dall'agente egfpandpnte nella struttura polimerica, con o senza inserto metallico o non metallico, pieno o cavo, con strato superficiale con funzione estetica e strato sottostante compattato e strato interno con celle chiuse, con presenza o meno di una o più cavità interne e di uno o più inserti metallici o non metallici pieni o cavi con varie forme geometriche, al fine di generare parti biomimetiche. Nelle citate Flg. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10, le diverse stratificazioni sono rispettivamente denominate. 12) pelle o strato esterno superficiale (skin); 13) materiale compatto; 14) materiale espanso; 15) cavità; 16) inserto pieno o cavo; 17) materiale di riempimento, zavorra, fluido, elettronica embedded. Tali parti biomimetiche, dotate di stratificazione di materiali con diverse proprietà e struttura e di cavità interne, consentono elevata funzionalità meccanica strutturale di resistenza e rigidità in situazioni semplici o complesse di sollecitazione, elevata leggerezza e risparmio di materiale a parità di resistenza e rigidità strutturale, elevata e specifica finitura estetica superficiale, e funzionalità della cavità interna sia per inserimento di materiale di zavorra di basso costo e di elevata densità per incrementare il peso della parte senza incrementarne il costo, sia per inserimento di dispositivi di elettronica embedded per identificazione e tracciamento automatici della parte, attivi, quali transceiver, o passivi, quali tag, sistemi RFID (o Radio Frequency IDentification o Identificazione a radio frequenza) o transponder o altri, sia per circolazione di fluidi al fine di scambio termico per riscaldamento o raffreddamento della parte nel corso del suo utilizzo, sia per scambio termico al fine di recuperare energia come collettore solare. Per quanto riguarda i materiali termoplastici da stampare, la presente invenzione prevede l'impiego di materiali vergini provenienti da fonti rinnovabili (biopolimeri) e/o non rinnovabili, materiali di recupero e riciclo, eventualmente caricati o rinforzati con fibre naturali e/o sintetiche, contenenti coloranti, fludificanti e/o espandenti. Per quanto riguarda la finitura estetica della parte, la presente invenzione prevede sia la possibilità di realizzare la superficie esterna denominata pelle o skin mediante coiniezione, sia la possibilità di integrare nel processo secondo le necessità anche altre fasi rispettivamente di decorazione nello stampo (in mold decoration), etichettatura nello stampo (in mold labelling), costampaggio bicolore o multicolore, sovrastampaggio con altro materiale morbido o rigido, ricoprimento superficiale (coating). Infatti, riveste particolare importanza l'aspetto estetico delle parti biomimetiche caratterizzato dallo stato di finitura superficiale e dalla forma e dalle funzioni che influenzano e determinano la percezione emozionale del prodotto. Si deve osservare che la presente invenzione consente di ottenere una parte biomimetica che esternamente risulta di elevato livello di finitura estetica, completamente finita in virtù della prima e della seconda iniezione del materiale estetico esterno, e che risulta parimenti strutturalmente di elevata resistenza in virtù della disposizione stratificata dei componenti polimerici proprio per la struttura biomimetica ottimizzata dal pi/nro di vista della resistenza strutturale per sollecitazioni torsionali e flessionali e della leggerezza e funzionalità che può offrire la cavità interna in termini di contenimento e protezione di dispositivi elettronici embedded, o di zavorra o di fluidi per scambio termico. Inoltre, per quanto riguarda i materiali termoplastici, la presente invenzione prevede l'impiego di una pluralità di materiali, quali materiali vergini provenienti da fonti rinnovabili (biopolimeri) e/o non rinnovabili, materiali di recupero e riciclo, eventualmente caricati o rinforzati con fibre naturali e/o sintetiche, contenenti coloranti, agenti fludificanti e/o agenti espandenti. Infine, per quanto riguarda la finitura estetica della parte, la presente invenzione prevede la possibilità di integrare nel processo secondo le necessità anche altre fasi rispettivamente: decorazione nello stampo (in mold decoration), etichettatura nello stampo (in mold iabelling), costampaggio bicolore o multicolore, sovrastampaggio con altro materiale morbido o rigido, ricoprimento superficiale (coating).

1.2.4 DESCRIZIONE DELLA REALIZZAZIONE PREFERITA

La realizzazione preferita della presente invenzione, puramente indicativa e non limitativa della pratica realizzazione della invenzione, che consente di superare le limitazioni dei processi di stampaggio a iniezione allo stato dell'arte mediante un processo di stampaggio a iniezione mediante coiniezione di materiali termoplastici assistita da sistema di iniezione di gas pressurizzato in uno o più punti denominato Processo di Stampaggio a Iniezione Biomimetico BIM (Biomimetic Injection Molding) per la produzione di parti biomimetiche di forma e funzionalità complesse, sia strutturali sia estetiche, con sezione stratificata in modo funzionale multistrato con svuotamento e/o espansione del materiale interno con o senza inserimento di uno o più inserti. Più in dettaglio, la presente invenzione prevede uno specifico processo di stampaggio a iniezione in grado di produrre parti biomimetiche, ovvero caratterizzate da una forma e funzionalità complesse che imitano la forma e la funzionalità di strutture biologiche quali ad esempio l’endoscheletro dei vertebrati o l’esoscheletro degli artopodi ovvero strutture biologiche cave di forma diversa che svolgano diverse funzioni meccaniche strutturali, di contenimento, di alleggerimento, ed estetiche. Tale processo tecnologico consiste in una sequenza di fasi, in gran parte integrate, di stampaggio a iniezione mediante coiniezione di materiali termoplastici assistita da sistema di iniezione di gas pressurizzato come descritto nel seguito: 1 ) inserimento, a stampo aperto, dell'inserto metallico o non metallico, pieno o cavo; 2) chiusura dello stampo opportunamente riscaldato in zone localizzate; 3) prima iniezione del materiale estetico esterno (pelle o skin); 4) iniezione del materiale interno di rinforzo con o jsreenza agente espandente; 5) seconda iniezione del materiale estetico esterno; 6) compattamento e svuotamento interno della parte mediante iniezione di gas in uno o più punti contemporaneamente o in tempi diversi e a medesima o a diversa pressione; 7) raffreddamento della parte; 8) depressurizzazione del gas; 9) apertura dello stampo; 10) estrazione del pezzo stampato; 11) nel caso di presenza di cavità o di inserto cavo nella parte, inserimento nella cavità o nell'inserto cavo di materiali solidi o dispositivi o collegamento della cavità o dell'inserto cavo a sottosistema o dispositivo per la circolazione di fluidi. La specifica morfologia delle parti biomimetiche, dotata di stratificazione di materiali con diverse proprietà e struttura e di cavità interna, consente elevata funzionalità meccanica strutturale di resistenza e rigidità in situazioni semplici o complesse di sollecitazione, elevata leggerezza e risparmio di materiale a parità di resistenza e rigidità strutturale, elevata e specifica finitura estetica superficiale, funzionalità della cavità interna nel materiale polimerico o nell’inserto sia per inserimento di materiale di zavorra di basso costo e di elevata densità per incrementare il peso della parte senza incrementarne il costo, sia per inserimento di dispositivi di elettronica embedded di identificazione e tracciamento automatici della parte, attivi, quali transceiver, o passivi, quali tag, sistemi RFID (o Radio Frequency IDentification o Identificazione a radio frequenza) o transponder o altri, sia per circolazione di fluidi al fine di scambio termico per riscaldamento o raffreddamento della parte nel corso del suo utilizzo, sia per scambio termico al fine di recuperare energia come collettore solare. Per quanto riguarda i materiali termoplastici da stampare, la presente invenzione prevede l'impiego di materiali vergini provenienti da fonti rinnovabili (biopolimeri) e/o non rinnovabili, materiali di recupero e riciclo, eventualmente caricati o rinforzati con fibre naturali e/o sintetiche, contenenti coloranti, fludificanti e/o espandenti. Per quanto riguarda la finitura estetica della parte, la presente invenzione prevede sia la possibilità di realizzare la superficie esterna denominata pelle o skin mediante coiniezione, sia la possibilità di integrare nel processo secondo le necessità anche altre fasi rispettivamente di decorazione nello stampo (in mold decoration), etichettatura nello stampo (in mold iabelling), costam paggio bicolore o multicolore, sovrastampaggio con altro materiale morbido o rigido, ricoprimento superficiale (coating). Le parti biomimetiche stampate sono esemplificate nelle Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10, nelle quali le diverse stratificazioni sono rispettivamente denominate: 12) pelle o strato esterno superficiale (skin); 13) materiale compatto; 14) materiale espanso; 15) cavità; 16) inserto pieno o cavo; 17) materiale di riempimento, zavorra, fluido, elettronica embedded. Si deve osservare che la presente invenzione consente di ottenere parti biomimetiche di varianti diverse che esternamente risultano completamente finite in virtù della primate della seconda iniezione del materiale estetico esterno, e che risultano di elevatar resistenza meccanica strutturale e di elevata leggerezza in virtù della disposizione stratificata biomimetica dei componenti polimerici e della presenza della cavità e dell'inserto. Inoltre la cavità interna nel materiale polimerico e/o nell'inserto consente alla parte biomimetica di offrire funzionalità diverse sia per inserimento di materiale di zavorra di basso costo e di elevata densità per incrementare il peso della parte senza incrementarne il costo, sia per inserimento di dispositivi di elettronica embedded di identificazione e tracciamento automatici della parte, attivi, quali transceiver, o passivi, quali tag, sistemi RFID (o Radio Frequency IDentification o Identificazione a radio frequenza) o tra nspo rider o altri, sia per circolazione di fluidi al fine di scambio termico per riscaldamento o raffreddamento della parte nel corso del suo utilizzo, sia per scambio termico al fine di recuperare energia come collettore solare.

Claims

PROCESSO DI STAMPAGGIO A INIEZIONE BIOMIMETICO BiM (BIOMIMETIC INJECTION MOLDING) MEDIANTE COINIEZIONE DI MATERIALI TERMOPLASTICI E INIEZIONE DI GAS PER LA PRODUZIONE DI PARTI BIOMIMETICHE DI FORMA E FUNZIONALITÀ' COMPLESSE 1.3 RIVENDICAZIONI 1. Un processo tecnologico di stampaggio a iniezione mediante coiniezione di materiali polimerici termoplastici assistita da sistema di iniezione di gas pressurizzato in uno o più punti denominato Processo di Stampaggio a Iniezione Biomimetico BIM (Biomimetic Injection Molding) per la produzione di parti biomimetiche di forma e funzionalità complesse, sia strutturali, sia di contenimento sia di alleggerimento, sia estetiche, con sezione stratificata in modo funzionale multistrato con svuotamento e/o espansione del materiale interno con o senza inserimento di uno o più inserti. Detto processo tecnologico di stampaggio a iniezione consiste nella seguente sequenza di fasi in gran parte integrate: fase 1) inserimento, a stampo aperto, di uno o più inserti metallici o non metallici, pieni o cavi; fase 2) chiusura dello stampo opportunamente riscaldato in zone localizzate; fase 3) prima iniezione del materiale estetico esterno (pelle o skin); fase 4) iniezione del materiale interno di rinforzo con o senza agente espandente; fase 5) seconda iniezione del materiale estetico esterno; fase 6) compattamento e svuotamento interno della parte mediante iniezione di gas in uno o più punti contemporaneamente o in tempi diversi e a medesima o a diversa pressione; fase 7) raffreddamento della parte; fase 8) depressurizzazione del gas; fase 9) apertura dello stampo; fase 10) estrazione del pezzo stampato; fase 11) in presenza di una o più cavità o di uno o più inserti cavi nella parte, inserimento di materiali solidi o dispositivi in una o più cavità o in uno o più inserti cavi, a fini funzionali diversi, o collegamento di una o più cavità o di uno o più inserti cavi a uno o più sottosistemi o dispositivi per la circolazione di fluidi, a fini funzionali diversi. 2. Il processo secondo la rivendicazione 1 ma privo della fase 1 ) di inserimento, a stampo aperto, di uno o più inserti metallici o non metallici, pi 3. Il processo secondo la rivendicazione 1 ma privo della fase 11 ) di inserimento di materiali solidi o dispositivi in una o più cavità o in uno o più inserti cavi, a fini funzionali diversi, o di collegamento di una o più cavità o di uno o più inserti cavi a uno o più sottosistemi o dispositivi per la circolazione di fluidi, a fini funzionali diversi. 4. Il processo secondo la rivendicazione 1, in cui, per quanto riguarda i materiali polimerici termoplastici, si impiegano materiali vergini provenienti da fonti rinnovabili (biopolimeri). 5. Il processo secondo la rivendicazione 1, in cui, per quanto riguarda i materiali polimerici termoplastici, si impiegano materiali vergini provenienti da fonti non rinnovabili. 6. Il processo secondo la rivendicazione 1 , in cui, per quanto riguarda i materiali polimerici termoplastici, si impiegano materiali di recupero e riciclo. 7. Il processo secondo le rivendicazioni da 1 , 2, 3, 4, 5 e 6, in cui si impiegano materiali polimerici termoplastici eventualmente caricati o rinforzati con fibre naturali e/o sintetiche, contenenti coloranti, agenti fluidificanti e/o agenti espandenti. 8. Il processo secondo ie rivendicazioni 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, in cui, per quanto riguarda la finitura estetica della parte, si integrano nel processo secondo le necessità anche una o più di delle altre fasi seguenti: decorazione nello stampo (in-mold decoration), etichettatura nello stampo (in-mold labelling), costampaggio bicolore o multicolore, sovrastampaggio con altro materiale morbido o rigido, ricoprimento superficiale (coating). 9. Il processo secondo le rivendicazioni 3, 4, 5, 6, 7 e 8, in cui, per quanto riguarda le proprietà strutturali della parte, non si impiegano inserti metallici o non metallici, pieni o cavi. / ! BIOMIMETIC INJECTION MOLDING PROCESS (BIM) BY MEANS OF COINJECTION OF THERMOPLASTIC MATERIALS AND GAS INJECTION FOR THE PRODUCTION OF BIOMIMETIC PARTS OF COMPLEX FORM AND FUNCTION 1.3 CLAIMS 1 . An injection molding process by means of co-injection of thermoplastic polymer materials assisted by pressurized gas injection system in one or more points called Biomimetic Injection Moulding Process (BIM) for the production of biomimetic parts of complex form and function, structural, containment, lightening and aesthetic, with a cross section in a functional multilayer stratified mode with emptying and/or expansion of the inner material with insertion of one or more inserts. Said injection molding process consists of a sequence of phases, largely integrated: phase 1) the insertion, open die, of one or more metallic or non metallic, solid or hollow inserts; phase 2) mold closing, suitably heated in localized areas controlling the temperature; phase 3) the first injection of the outside aesthetic material (skin); phase 4) the injection of the internal reinforcing material with or without a foaming agent; phase 5) the second injection of the outside aesthetic material; phase 6) the compacting and emptying of the internal part by gas injection in one or more points at the same time or at different times and at the same or different pressure; phase 7) part cooling controlling the cooling rate in localized areas of the mold; phase 8) gas depressurization controlling the depressurization rate; phase 9) mold opening; phase 10) molded part extraction; phase 11 ) in the presence of one or more cavities or one or more hollow inserts in the part, insertion of solid materials or devices in one or more cavities or one or more hollow inserts, to different functional purposes, or connection of one or more cavities or one or more hollow inserts to one or more subsystems or devices for the circulation of fluids, for different functional purposes.
2. The process of claim 1 but without the phase 1) of Insertion, open mold, of one or more the metallic or non-metallic, solid or hollow inserts.
3. The process of claim 1 but without the phase 11) of insertion of solid materials or devices into one or more cavities or one or more hollow inserts, or connection of one or more cavities or more hollow inserts to one or more subsystems or devices for the circulation of fluids, for different functional purposes.
4. The process of claim 1 where, as regards the thermoplastic polymer materials, virgin materials from renewable sources (biopolymers) are used.
5. The process of claim 1 where, as regards the thermoplastic materials, virgin materials from non-renewable sources are used.
6. The process of claim 1 where, as regards the thermoplastic materials, recovered and recycled materials are used.
7. The process of claims 1 , 2, 3, 4, 5 and 6, where thermoplastic polymer materials are used that may be loaded or reinforced with natural and/or synthetic fibers, containing coloring agents, fluidizing agents and/or foaming agents.
8 The process of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7, where, as regards the aesthetic finishing of the part, one or more of the following other phases are integrated inside the process according to the needs: in-mold decoration, in-mold labelling, two-tone or multicolored comolding, over-molding with another soft or hard material, surface coating. The process of claims 3, 4, 5, 6, 7 and 8, where, as regards the structural properties of the part, metallic and non -metallic, solid or hollow inserts are not used.