Le materie plastiche termoindurenti vengono prodotte in quantità molto inferiori rispetto ai termoplastici e sono spesso considerate gli «attori non protagonisti» del mondo delle materie plastiche. Eppure la prima materia plastica interamente sintetica creata dall’uomo non era un termoplastico, ma un termoindurente – e si chiama bachelite.
In questo articolo vediamo che cos’è la bachelite, quali tipi esistono, quali sono i suoi vantaggi e svantaggi e dove viene utilizzata oggi. La bachelite offre un insieme di proprietà ben bilanciato e viene fornita per lo più sotto forma di lastre laminate, in cui la materia plastica è combinata con un materiale di base come carta o tessuto di cotone. Dall’elettrotecnica ai materiali d’avanguardia, sostiene discretamente molti ambiti della nostra vita quotidiana.
Che cos’è la bachelite?
La bachelite, nota anche come resina fenolica o resina fenolo-formaldeide, è una materia plastica termoindurente ottenuta da fenolo e formaldeide. La reazione tra le due sostanze fu descritta per la prima volta nel 1872 dal chimico tedesco Adolf von Baeyer. Il chimico belga-americano Leo Baekeland ne fece un materiale utilizzabile nel 1907, e la bachelite prende il nome da lui.
Per produrre la bachelite, fenolo e formaldeide vengono riscaldati con un catalizzatore acido o basico e, se necessario, si aggiungono agenti di indurimento. Si ottiene una struttura reticolata tridimensionale. A differenza dei termoplastici, un termoindurente indurito non può più essere fuso: mantiene la propria forma quando viene riscaldato.
In ambito industriale la bachelite è nota soprattutto come materiale in lastre termoindurito, in cui carta o tessuto vengono impregnati con la materia plastica. Viene inoltre utilizzata in adesivi, rivestimenti e isolanti elettrici. Grazie al costo contenuto, alla buona resistenza al calore, alla robustezza e all’isolamento elettrico, la bachelite è impiegata in numerose applicazioni da oltre un secolo. Anche se i termoplastici hanno ripreso molti dei suoi usi originari, la bachelite continua a trovare nuovi mercati e il suo utilizzo dovrebbe crescere ancora.
Bachelite di carta o di tessuto: i due tipi principali
Oggi la bachelite viene raramente venduta come materia plastica pura. In genere è fornita in lastre laminate, ottenute impregnando strati di un materiale di base con la materia plastica e indurendoli con calore e pressione. Le lastre con la carta come materiale di base si chiamano bachelite di carta (laminato fenolico carta, PF CP secondo EN 60893). Quelle con tessuto di cotone si chiamano bachelite di cotone o di tessuto (laminato fenolico tessuto, PF CC).
| Proprietà | Bachelite di carta | Bachelite di cotone |
|---|---|---|
| Materiale di base | Strati di carta | Strati di tessuto di cotone |
| Costo | Inferiore | Superiore |
| Peso | Più leggera | Più pesante |
| Resistenza meccanica | Buona | Più elevata, maggiore resistenza agli urti |
| Isolamento elettrico | Molto buono – prima scelta | Buono |
| Assorbimento di umidità | Elevato | Inferiore rispetto alla carta, ma comunque percepibile |
| Uso tipico | Piastre isolanti, morsettiere, distanziali | Parti sottoposte a carichi meccanici, parti di usura e di guida |
| Disponibile presso meviy | Bachelite (base carta, colore naturale), Bachelite (base carta, nero) | Bachelite (base stoffa, colore naturale) |
Come regola generale: scegli la bachelite di carta quando contano soprattutto l’isolamento elettrico e il costo, e la bachelite di cotone quando il pezzo deve resistere a carichi meccanici o a urti. Entrambi i tipi vanno utilizzati in ambienti asciutti.
Vantaggi della bachelite
La bachelite offre numerosi vantaggi. I più importanti sono:
- Elevata resistenza al calore: essendo un termoindurente, la bachelite non fonde. Resta stabile dimensionalmente e mantiene la propria resistenza a temperature alle quali molti termoplastici si ammorbidiscono già.
- Eccellente isolamento elettrico: le sue proprietà isolanti rendono la bachelite un materiale collaudato per circuiti stampati, interruttori e componenti dei quadri di distribuzione.
- Elevata resistenza meccanica: la bachelite è rigida e robusta. In particolare la bachelite di cotone viene impiegata dove è richiesta resistenza agli urti.
- Buona lavorabilità: le lastre laminate possono essere lavorate con precisione, ad esempio mediante fresatura CNC. Come mescola da stampaggio, la bachelite può anche essere stampata a iniezione: il materiale viene riscaldato moderatamente nel cilindro, iniettato in uno stampo caldo e indurito a circa 150–180 °C.
Svantaggi della bachelite
Quando si lavora con la bachelite, è bene tenere presenti i seguenti svantaggi:
- Assorbimento di umidità: poiché i laminati contengono carta o cotone, assorbono acqua. La bachelite non è quindi adatta a parti a contatto con l’acqua o ad ambienti molto umidi.
- Bassa resistenza agli agenti atmosferici e chimici: la bachelite è sensibile ai raggi UV e non va quindi usata all’aperto senza protezione. Viene inoltre attaccata dalle basi forti.
- Riciclabilità limitata: essendo un termoindurente indurito, la bachelite non può essere fusa e rilavorata come i termoplastici.
Dove viene utilizzata la bachelite?
Da quando è iniziata la produzione industriale nel 1907, la bachelite è stata utilizzata in molti prodotti di uso quotidiano come stoviglie, utensili da cucina, bottoni, orologi, telefoni e accessori. Con l’invenzione di numerosi termoplastici come il nylon e le materie plastiche fluorurate, molte di queste applicazioni sono passate gradualmente ad altri materiali. I prodotti di consumo stampati in bachelite sono diventati rari, ma le sue proprietà la rendono ancora la scelta giusta per molte applicazioni tecniche.
Grazie all’eccellente isolamento elettrico, la bachelite trova impiego in circuiti stampati, quadri di distribuzione e interruttori – e quindi in praticamente ogni settore che dipende dall’elettricità. Serve inoltre come legante in adesivi, sabbie da fonderia per la colata dei metalli, vernici e leganti per la stampa 3D. Poiché le materie plastiche fenoliche si dissolvono nei rivelatori alcalini e assorbono la luce ultravioletta, vengono usate anche nei fotoresist per la produzione di chip. Altre applicazioni riguardano materiali ad alte prestazioni, come il carbonio duro per gli elettrodi negativi delle batterie agli ioni di litio. Nel 2010 lo scudo termico della capsula Hayabusa, che ha riportato sulla Terra campioni dell’asteroide Itokawa, era realizzato in un composito fenolico rinforzato con fibra di carbonio.
Quali parti si realizzano in bachelite?
Nella meccanica, i laminati di bachelite vengono utilizzati ovunque servano parti in plastica isolanti, rigide e leggere. Di solito si tratta di parti progettate individualmente, non di parti standard o a catalogo – esattamente il tipo di parti che meviy produce a partire dai tuoi dati CAD 3D.
- Piastre isolanti e distanziali per quadri elettrici e apparecchiature di manovra
- Supporti per morsetti e componenti per gruppi elettrici
- Piastre di base e alloggiamenti per attrezzature di prova, dime e attrezzature di serraggio
- Parti di guida e di usura in bachelite di cotone
Con meviy puoi ordinare parti in bachelite realizzate con la fresatura CNC in tre varianti: carta (colore naturale), carta (nero) e tessuto (colore naturale). Carica il tuo modello 3D, seleziona il materiale e ottieni subito prezzo e data di consegna – senza disegno 2D. Una panoramica di tutti i materiali disponibili è presente sulla nostra pagina lavorazione CNC.
Domande frequenti sulla bachelite
La bachelite è una materia plastica?
Sì. La bachelite è una materia plastica termoindurente ottenuta da fenolo e formaldeide, detta anche resina fenolica. È stata la prima materia plastica interamente sintetica e, a differenza dei termoplastici, una volta indurita non può più essere fusa.
La bachelite viene ancora usata oggi?
Sì. Se la bachelite è in gran parte scomparsa dai prodotti di consumo, nell’industria è ancora molto diffusa – ad esempio in circuiti stampati, isolamento elettrico, leganti per fonderia, adesivi, fotoresist e come parti fresate in laminato.
Qual è la differenza tra bachelite di carta e di cotone?
La bachelite di carta è più economica e più leggera ed è la scelta preferita per l’isolamento elettrico. La bachelite di cotone è rinforzata con tessuto di cotone, che le conferisce maggiore resistenza meccanica e agli urti; inoltre assorbe meno umidità di quella di carta.
La bachelite può essere lavorata?
Sì. Le lastre laminate di bachelite possono essere lavorate con precisione mediante fresatura CNC, foratura e taglio. Con meviy puoi ordinare parti fresate in bachelite di carta e di cotone direttamente a partire dai tuoi dati CAD 3D.
Conclusione
La bachelite è la prima materia plastica interamente sintetica al mondo ed è in uso da oltre un secolo. Come termoindurente offre un equilibrio ben bilanciato tra costo contenuto, resistenza al calore, robustezza e isolamento elettrico. Oggi è disponibile soprattutto in lastre laminate con carta o tessuto di cotone come materiale di base. I suoi svantaggi sono l’assorbimento di umidità, la sensibilità ai raggi UV e alle basi forti e la riciclabilità limitata. La bachelite è ampiamente utilizzata in circuiti stampati, quadri di distribuzione, adesivi, vernici, fotoresist ed elettrodi negativi per batterie agli ioni di litio – e continuano a emergere nuove applicazioni.