Produzione
Il Polimetilmetacrilato è noto anche con i nomi commerciali di Plexiglas®, Perspex®, Lucite®, Trespex®, Vitroflex, Acrivill, Perclax, Limacryl, Resartglass, Oroglas®, Setacryl®, Altuglas®
Le lastre di PMMA o plexiglas possono essere prodotte o per estrusione o per colata , di diversi spessori e colorazioni le dimensioni delle lastre sono universali , e nella maggior parte dei casi, le misure sono 203 X 305 cm
Tra gli esempi delle sue applicazioni si annoverano i fanali posteriori delle automobili, le barriere di protezione negli stadi e le grandi finestre degli acquari, mentre uno dei maggiori mercati è il settore bagno dove viene impiegato per la realizzazione di vasche da bagno e piatti doccia.
Veniva usato nella produzione dei laserdisc e occasionalmente è utilizzato nella produzione dei DVD; per questi ultimi (e per i CD) è tuttavia preferito il più costoso policarbonato, per via della sua migliore resistenza all'umidità.
Il PMMA possiede un ottimo grado di biocompatibilità con i tessuti umani, viene per questo usato nella produzione di lenti intraoculari per la cura della cataratta. Anche le prime lenti a contatto rigide in materiale plastico erano realizzate con questo polimero, oggi quasi completamente rimpiazzato da materiali gas-permeabili. Alcuni tipi di lenti a contatto morbide sono invece realizzate con polimeri simili, dove però il monomero acrilico ospita sulla sua struttura uno o più gruppi ossidrile, in modo da rendere il polimero idrofilo, come ad esempio il pHEMA (polidrossietilmetacrilato)
In ortopedia il PMMA è usato come "cemento" per fissare impianti, per rimodellare parti di osso perdute o "riparare" vertebre fratturate (vertebroplastica). Viene commercializzato in forma di polvere da miscelare al momento dell'uso con metacrilato di metile (MMA) liquido per formare una pasta che indurisce gradualmente. Nei pazienti trattati in questo modo, l'odore del metacrilato di metile può essere percepibile nel loro respiro. Benché il PMMA sia biocompatibile, l'MMA è una sostanza irritante.
Anche le otturazioni dentali sono realizzate con un "cemento" analogo.
In chirurgia estetica, iniezioni di microsfere di PMMA sotto pelle vengono usate per ridurre rughe e cicatrici.
In radioterapia il Perspex viene usato come fantoccio per inserire le sacche di emoderivati che devono essere irradiate con dose variabile tra i 20 Gy e i 50 Gy. Il Perspex aumenta l'interazione delle radiazioni con la materia per effetto Compton.
Il PMMA è un materiale sensibile alla corrente che lo attraversa e perciò viene utilizzato anche nell'industria microelettronica nei processi di litografia elettronica. Utilizzato pure per l'elevata conducibilità della luce viene impiegato anche per la realizzazione di fibre ottiche.
I sistemi impiegati per la produzione del PMMA
- Taglio laser
- Fresatura ed incisione
- Tornitura e lucidatura
- Termoformatura, calandratura e piegatura a caldo
- Incollaggio
Alcune lavorazioni che si possono eseguire sul materiale :
- Abrasione : Il plexiglass si può abrasivare con della carta vetrata di varia grana, o con delle levigatrici, con apposite carte abrasive, con una lima .Il plexiglass una volta lavorato con queste carte lo si pulisce con dei prodotti che sono gli stessi utilizzati per il vetro purché non contengano alcol, o con prodotti antistatici e polis per lucidarli. Nel pulire una lastra o un manufatto si dovrà utilizzare un panno di cotone pulito senza far troppa pressione sulle superfici in quanto si potrebbero lasciare delle micro righe
- Bordature : Una lastra di plexiglass . che sia trasparente o colorata dopo essere tagliata a misura , si può bordare utilizzando lo stesso materiale con lo stesso spessore e creare così un perimetro tuto attorno, creando ad esempio una vaschetta o un coperchio.Un bordo su una lastra si può ottenere passando il pezzo con una fresa, ottenendo così vari profili e disegni dei bordi lastra
- Calandratura , termoformatura, e piegatura a caldo : le innovative tecniche di termoformatura e calandratura possono essere applicate alle principali materie plastiche come , metacrilato, plexiglasse, etc… queste lavorazioni permettono di ottenere realizzazioni esclusive di dimensioni in tutte le forme desiderate. La termoformatura è, infatti, una tecnica di lavorazione a caldo che permette di dare forma alle lastre di materiale plastico su apposti stampi attraverso il calore, la pressione o l’aspirazione. Questa tecnica permette di termoformare tutti gli spessori con la massima precisione. Inoltre l’utilizzo di stampi progettati o realizzati in materiali di diverso si potranno attuare forme di diversa conformazione La piegatura a caldo è un’ altra tecnica che consente di configurare nella forma desiderata molteplici materie plastiche, come il plexiglass o il metacrilato.
- Catalizzazione : La catalizzazione è usata in certi tipi di collante formati da varie sostanze e in questo caso si aggiunge al collante un catalizzatore apposito per far indurire la cola . Viene usato principalmente per unire dei blocchi di plexiglass (come delle gambe per un tavolo , o una colonna formata da varie parti,ecc.). Questo tipo di collante , in gergo detto colante a spessore, permette di unire due parti, lasciando loro una perfetta trasparenza.
- Erosione : Il plexiglass si può erodere utilizzando vari strumenti , tipo : un bulino, un piccolo fresino o una mola , questa applicazione serve ad esempio per creare su di una lastra di plexiglass trasparente , degli effetti e contrasti tra superfici lucide e grezze. L’erosione di una lastra si può ottenere anche con dei solventi o acidi.
- Fresatura : L’utilizzo della fresa serve per fare un taglio a quarantacinque gradi o anche meno dipende da quello che si deve costruire. Ad esempio per costruire una scatola di cinque lati si farà una fresatura dei bordi a 45°, per poi incollare i lati tra di loro. Oppure si usa la fresa per fare canali a forma di C o per fresare dei bordi , tipo mezzo tondo, tondo ,a L oppure altre forme.
- Goffratura : Il plexiglass oltre che avere le due superfici piane lo si trova in commercio anche goffrato, praticamente la superficie si presenta come una sorta di buccia di arancio più o meno sbruzzolosa. Viene usato per porte doccia , o finestre, o altri lavori simili.
- Incisione : Si può incidere il plexiglass usando vari macchinari , tra questi la fresa con avanzamento automatico, o movimento manuale. La fresa a controllo numerico che e più veloce e precisa. Il laser che può fare delle incisioni più o meno profonde, larghe, sia lucide che satinate , creando disegni di qualsiasi forma geometrica con una precisione millimetrica.
- Incollaggio : Il plexiglass una volta tagliato a misura secondo necessità si può incollare . Lastre di vari spessori e colori , ottenendo così effetti di trasparenza colorazioni e sfumature personalizzate. In commercio esistono diversi tipi di collanti più o meno fluidi. Tra questi vari tipi alcuni sono collanti chiamati a spessore che vengono usati per unire dei blocchi o per incollare con la massima trasparenza due lastre tra di loro.
- Lucidatura : Le lastre di plexiglass dopo essere state tagliate o con delle seghe o con delle frese, hanno bisogno di essere rifinite. Si inizia il trattamento delle superficie tagliate passando la lima sugli spigoli, per poi trattare le superfici con una levigatrice orbitale usando vari tipi di carta abrasiva a questo punto il materiale viene passato con una lucidatrice a spazzole rotanti usando una pasta abrasiva di varie mescole. Comunque già da tempo esistono macchinari che in una sola volta riescono a rettificare i bordi delle lastre o i blocchi e contemporaneamente a lucidare i vari tagli . Questa macchina si chiama : rettifica e lucida.
- Piegatura PMMA : ad esempio una lastra , si può piegare riscaldandone una parte di essa portandola ad una gradazione tale da far si che la lastra diventi morbida per poi piegarla , dando poi il tempo di raffreddamento , la lastra rimarrà come era stata piegata.
- Raschiettare : Fino ad alcuni anni fa non c’erano macchinari che provvedevano a rendere levigato un taglio di una lastra e il sistema per farlo era semplice , si usava un pezzo di acciaio temperato si molava e questo attrezzo serviva come prima levigatura di un pezzo tagliato con la sega , questo attrezzo si usa ancora per piccoli interventi, e rifiniture, e si chiama raschietto.
- Satinare : Una lastra di metacrilato trasparente si può satinare o su tutta la superficie o dove si vuole , proteggendo con dell’adesivo le parti che dovranno rimanere trasparenti , creando così effetti e disegni a piacere,ad esempio si possono satinare dei bordi di una lastra.
- Sabbiatura : La sabbiatura è un procedimento intermedio al ciclo di lavorazione del prodotto, solo raramente viene effettuato come operazione finale. Lo strato asportato può essere ossido, vernice, calcificazioni, un rivestimento galvanico o plastico, ecc. Al termine dell’operazione il materiale sottostante allo strato rimosso risulta completamente scoperto e con rugosità dipendente dalla grandezza della graniglia utilizzata e dalla pressione del getto, ma comunque molto accentuata in confronto ai valori tipici delle lavorazioni meccaniche. La sabbiatura risulta quindi uno dei procedimenti preferiti per preparare il pezzo alla successiva verniciatura.
- Stampare : Su una lastra di plexiglass o perspex ci si può stampare sulla superficie, con procedimento serigrafico o con stampa digitale , creando colori e sfumature , ad esempio si può stampare una fotografia , dei testi o immagini di svariato tipo.
- Stampaggio : Il plexiglass è un materiale termoformabile , vuol dire che ad una specifica temperatura si può modellare in varie forme. Poi la lastra di materiale plastico preriscaldata si adagia sullo stampo per aspirazione, copiando tutte le sinuosità dello stampo stesso.
- Taglio, Laser, Incisione e Fresatura : Il laser è un potentissimo fascio di luce mediante il quale è possibile incidere e tagliare con estrema precisione diverse superfici plastiche. Le tecniche di incisoria sono invece puramente meccaniche e consentono di intervenire su molteplici superfici quali metalli, legno, vetro, plastica, etc. Coordinando le due modalità siamo in grado di intervenire su quasi tutte le superfici e i materiali esistenti. Utilizzando una fresatrice a controllo numerico si ottiene invece il perfetto connubio tra la precisione e la robustezza del pantografo e la velocità e la flessibilità del punto-punto. Ciò consente di finalizzare al meglio anche il progetto più creativamente complesso.
La migliore qualità di lastre in PMMA è certamente ottenuta per colata di uno "sciroppo" acrilico ottenuto prepolimerizzando in reattore agitato il monomero di MMA; La grande esotermia legata però alla polimerizzazione del prodotto rende possibile per la maggioranza dei produttori l'ottenimento di lastre di spessore non superiore ai 3 cm. Oltre questo spessore pochi produttori al mondo possiedono impianti e tecnologie per polimerizzare il PMMA sotto forma di blocco fino a spessori anche superiori ai 400 mm. Il destino primario di detti blocchi è artistico (come materia prima per sculture altrimenti non realizzabili con il cristallo), apparecchi medicali e lenti di grossa dimensione, finestrature per i sottomarini e pareti trasparenti per gli acquari oceanici.
Le applicazioni tipiche del PMMA
- Arredo urbano (Cabine telefoniche, pensiline fermate autobus, pensiline carrelli supermercati…)
- Segnaletica (Insegne luminose…)
- Edilizia (Vetrate, cupole, coperture a volta ed a tunnel, lucernai…)
- Sanitari (Cabine doccia …)
- Trasporti (Para-sole, vetri per camper, deflettori, parabrezza per moto, parabrezza e oblò per la
nautica, targhe auto-mobili…)
- Industria (carter di protezione per automobili, vetri cabine, funivie…)