القولبة بالحقن بمساعدة الغاز

ما هو القولبة بالحقن بمساعدة الغاز؟

القولبة بالحقن بمساعدة الغاز هي عملية تصنيع تنطوي على حقن غاز النيتروجين إلى جانب البلاستيك المصهور، مما ينتج عنه جزء ذو أجزاء مجوفة. ويتمثل الهدف الأساسي من هذه العملية في معالجة التحديات الشائعة في عملية القولبة بالحقن التقليدية، مثل تدفق البلاستيك والانكماش. توجد فئات مختلفة من التطبيقات المدعومة بالغاز، ولكن تطبيق هذه العملية لإنتاج أجزاء مجوفة هو خيار منطقي. على الرغم من أنها قد لا تكون فعالة في الأقطار الكبيرة مثل القولبة بالنفخ، والتي يمكن أن تحقق تخفيضًا ملحوظًا في الوزن بمقدار 75%، إلا أن المساعدة بالغاز يمكن أن توفر تخفيضًا كبيرًا في الوزن يتراوح بين 30 إلى 40% في المناطق المجوفة.

تصبح المساعدة بالغاز ذات أهمية خاصة في التطبيقات التي تتجاوز فيها التفاصيل المصبوبة بالحقن قدرات القولبة بالنفخ. وتكمن ميزته الرئيسية في الأجزاء المجوفة في القدرة على دمج مكون مجوف مع قطعة مسطحة أو دمج تفاصيل تشبه تلك التي يمكن تحقيقها من خلال القولبة بالحقن.

مزايا القولبة بالحقن بمساعدة الغاز

يُظهر القولبة بالحقن بمساعدة الغاز إمكاناتها الحقيقية عند تطبيقها على الأجزاء الهيكلية رقيقة الجدران، مما يوفر للمصممين القدرة على إنشاء مكونات ذات جدران رقيقة ذات كفاءة من حيث التكلفة مع القوة المرتبطة عادةً بالجدران السميكة. ينطوي استخدام تقنية الحقن القصير على ثقب الأضلاع كبيرة الحجم باستخدام تيار من الغاز، مما يؤدي إلى تكوين أنابيب مجوفة داخل المادة المصبوبة، وبالتالي تحقيق نسبة قوة إلى وزن مثيرة للإعجاب. وبالمقارنة مع الأجزاء التي تعتمد على الأضلاع الطويلة من أجل الصلابة، يمكن أن تحقق هذه التقنية زيادة ملحوظة تتراوح بين 25 إلى 40%.

يكمن التحدي الحاسم في التصميم والمعالجة في احتواء فقاعة الغاز داخل نمط الضلع. يجب أن يزيل التصميم الأمثل أي هامش للخطأ قد يسمح للفقاعة باختراق قسم الجدار، وهي ظاهرة تعرف باسم الإصبع. يمكن تشبيه الأجزاء الهيكلية ذات الجدران السميكة بمكونات الرغوة الهيكلية، حيث يتم استبدال الرغوة بشبكة مترابطة من المقاطع المجوفة. يكمن المفهوم الكامن وراء قوة الرغوة الهيكلية في المقام الأول في الجلود الصلبة. يزيل مساعد الغاز عامل النفخ ويكمل الطلقة القصيرة بدفعة من الغاز، مما يزيل الدوامة. في هذا المفهوم، تعمل شبكات الغاز كوسادة داخلية، على غرار الرغوة.

إن تحقيق انخفاض في الكثافة أكبر مما تحققه الرغوة يمثل تحديًا، ومن وجهة نظر هيكلية، يجب أن يستوعب تصميم الجدار أسوأ سيناريو للويب. تميل الرغوة الهيكلية إلى أن تكون لها خصائص فيزيائية أكثر اتساقاً. بينما تستمد الأجزاء المساعدة للغاز الصلابة من الأضلاع كبيرة الحجم، فإن زيادة سمك الجدار تقلل من الوزن المنخفض المتأصل وفوائد التكلفة المرتبطة بمساعدات الغاز رقيقة الجدران. تصبح مساعدة الغاز سميكة الجدران خيارًا معقولاً عندما يتطلب التطبيق جدارًا أكثر سمكًا، سواء كان ذلك بسبب قيود القالب الحالية أو لاعتبارات مريحة.

يمكن أن تستفيد عملية القولبة بالحقن الكامل من دمج وسادة غازية بدلاً من الوسادة البلاستيكية التقليدية. في هذا النهج، يتم إدخال الغاز بعد حقن الراتنج بالكامل، مما يعمل على تعويض أي انكماش لاحق للراتنج. وفي كثير من الأحيان، يتم توجيه حقن الغاز هذا بدقة إلى بقعة سميكة معينة أو منطقة إشكالية داخل المادة المصبوبة.

عند الحقن في الراتنج المنصهر، يبحث الغاز على الفور عن المسار الأقل مقاومة. فهو ينجذب بشكل طبيعي نحو المنطقة الأكثر سمكًا في الجزء، ويتنقل بسهولة بين الزوايا - وهو ما يُعرف باسم تتبع السباق. تخضع فقاعة الغاز للتشكيل الجانبي، مما يحافظ على قسم ثابت تتدفق من خلاله. وعلى وجه التحديد، تبدأ فقاعة الغاز بقطر أكبر ويقل حجمها تدريجيًا مع تقدمها نحو نهاية التدفق.

عملية القولبة بالحقن بمساعدة الغاز

يمكن توضيح عملية القولبة بالحقن بمساعدة الغاز من خلال خمس خطوات رئيسية في عملية القولبة بالحقن القصير. في الشكل 2.16 أ، يتم حقن البلاستيك المصهور في قالب محكم الغلق تحت ضغط عالٍ. وبالانتقال إلى الشكل 2.16 ب، تبدأ عملية حقن الغاز، مما يتسبب في التدفق المتزامن للغاز والبلاستيك المنصهر في تجويف القالب. وبالانتقال إلى الشكل 2.16ج، يتوقف حقن البلاستيك مما يسمح بالتدفق المستمر للغاز في التجويف. يدفع الغاز بفعالية البلاستيك إلى الأمام، مما يكمل عملية ملء التجويف. وينجذب بشكل طبيعي نحو المناطق ذات درجة الحرارة الأعلى والضغط الأقل.

وبالانتقال إلى الشكل 2.16 د، بمجرد ملء التجويف بالكامل، يحافظ الغاز على قوته، ويدفع البلاستيك ضد الأسطح الأكثر برودة في القالب. يقلل هذا الإجراء بشكل كبير من مدة دورة التبريد، ويقلل من حدوث علامات الحوض، ويعزز من استنساخ الأبعاد. وأخيرًا، في الشكل 2.16هـ، يكون الجزء البلاستيكي قد تم تبريده بما يكفي للاحتفاظ بشكله. يتم سحب فوهة الغاز لتحرير الغاز المحبوس، مما يسمح بإخراج الجزء النهائي.

من بين عمليات البلاستيك الإنشائية المختلفة، تبرز المساعدة بالغاز باعتبارها الأكثر قدرة على الاستفادة من رؤية المصمم في عملية التشكيل. حيث يضطلع المصمم بأدوار مزدوجة كمصمم القالب ومهندس المعالجة، ويتحكم في تدفق كل من البلاستيك والنيتروجين. يعزز هذا النهج المتكامل من دقة وكفاءة عملية التشكيل. القولبة بالحقن بمساعدة الغاز العملية.

تلعب الأضلاع دورًا حاسمًا في تحديد ممر الغاز داخل التصميم. يميل الغاز، الذي يتبع بطبيعته المسار الأقل مقاومة، إلى التنقل نحو المناطق الأكثر سمكًا في الجزء بسبب حجمها الأكبر وبالتالي انخفاض الضغط فيها. تجذب هذه الخاصية فقاعة الغاز إلى هذه المناطق. يتضمن إنشاء هذه المناطق الأكثر سُمكًا بشكل فعال النظر في نسبة العرض إلى الارتفاع فيما يتعلق بسُمك الجدار.

في جوهرها، تتطور هذه المناطق الأكثر سُمكًا إلى مشعبات أو ممرات غاز تتصل بنقطة حقن غاز مركزية. من المستحسن أن تحافظ ممرات الغاز هذه على نسبة عرض إلى ارتفاع تتراوح من ثلاثة إلى ستة أضعاف سمك مقطع الجدار. وتثبت نسب العرض إلى الارتفاع المنخفضة عدم كفاءتها وقد تؤدي إلى ظواهر غير مرغوب فيها مثل الإصبع، بينما تزيد نسب العرض إلى الارتفاع من قابلية اختراق الغاز. ويحدث اختراق الغاز عندما يتقدم تيار الغاز على مقدمة تدفق الراتنج أثناء عملية الملء. يعد تحقيق نسبة العرض إلى الارتفاع المثلى أمرًا أساسيًا لضمان فعالية وموثوقية عملية القولبة بالحقن بمساعدة الغاز.

يتم استيعاب ممرات الغاز داخل أضلاع عداء الغاز، حيث تعتبر الاختلافات المتعمدة في سمك الجدار، التي تشبه الأضلاع، بمثابة إسقاطات. من الضروري أن تمتد ممرات الغاز إلى أطراف الجزء. تتألف الهندسة التأسيسية لممر الغاز من أضلاع تقوية كبيرة الحجم. ويمكن تصور تصميمات متنوعة للأضلاع، وتتضمن الحلول العملية للأضلاع العميقة تكديس ضلع تقليدي على ضلع ممر الغاز، مع الحفاظ على نسب أبعاد مناسبة. ويعالج هذا الأمر التحدي المتمثل في تحقيق السماكة المناسبة في جميع أنحاء الضلع، مما يمنع مشاكل النحافة المفرطة في الأعلى والسماكة المفرطة في الأسفل، والمعروفة باسم مشكلة الضلع العميق.

يوضح الشكل أعلاه العديد من الأشكال المختلفة لتصميمات الأضلاع، مما يوضح قابلية التكيف مع هذا النهج. يكمن أحد الجوانب المحورية للتطوير الناجح للمنتج في تعظيم إمكانات المكونات المصبوبة. وفي عملية القولبة بالحقن بمساعدة الغاز على وجه الخصوص، تكون الأولوية لتصميم القطعة. يظهر نمط الضلع باعتباره المسار الأقل مقاومة، حيث يعمل كقناة لكل من البلاستيك (أثناء التعبئة) والغاز. تعمل عمليات محاكاة التعبئة المحوسبة للقالب على تحسين وضع الأضلاع، مما يؤدي إلى تبسيط العملية.

تلتزم بقية تصميم الجزء بشكل وثيق بالممارسات المعمول بها، مع التركيز على الحفاظ على مقطع جداري موحد، مما يسهل إنشاء نموذج حاسوبي دقيق. يقع نجاح أي برنامج مساعدة الغاز في نهاية المطاف تحت سيطرة مصمم الجزء. يؤدي الالتزام بمبادئ التصميم الراسخة إلى التخلص من المتغيرات غير الضرورية، مما يعزز أهمية اتباع نهج دقيق واستراتيجي.

يتم تحقيق السيطرة المثلى على فقاعة الغاز من خلال استخدام التسربات أو التجاويف الفائضة. تنطوي إزالة البلاستيك الزائد على إزاحة حجم الغاز الوارد، وهو ما يمثل مرحلة متقدمة في عملية التشكيل بالحقن بمساعدة الغاز. هذه العملية المحسنة متاحة للترخيص من مختلف موردي المعدات المساعدة بالغاز. وتشمل المزايا الجديرة بالملاحظة التنظيم الدقيق لحجم الغاز المحقون، مما يؤدي إلى التحكم الدقيق في شكل مرور الغاز. تتضمن عملية الملء الأولي للقالب حقنة بلاستيكية كاملة، مما يوفر سهولة أكبر في التحكم مقارنةً بالحقنة القصيرة.

ننتهز هذه الفرصة لنقدم لكم Sincere Tech، شركتنا المحترمة صانع القوالب الصينية متخصصون في قولبة الحقن بمساعدة الغاز. في شركة Sincere Tech، نقدم مجموعة متنوعة من قوالب حقن البلاستيك عالية الجودة والخدمات المرتبطة بها، ملتزمين بتقديم منتجات وحلول استثنائية لعملائنا الكرام.

يسعى فريقنا المتفاني من المهنيين ذوي الخبرة لتلبية احتياجاتك ومتطلباتك الخاصة، مما يضمن لك حلولاً من الدرجة الأولى في مجال القولبة بالحقن بمساعدة الغاز. إن التنقل في واجهتنا سهلة الاستخدام سلس وسهل، مما يسهل عملية البحث عن المنتجات والخدمات التي تحتاجها. توفر شركة Sincere Tech مجموعة شاملة من الخدمات، بما في ذلك تصميم القوالب البلاستيكية، وصب حقن البلاستيك المخصص، والنماذج الأولية السريعة، وتصميم القوالب، وعمليات ما بعد التصنيع، والتجميع، والتسليم في الوقت المناسب.

سواءً كنت في حاجة إلى نموذج أولي واحد أو كنت تخطط لعملية إنتاج على نطاق واسع، فإننا نمتلك الخبرة والموارد اللازمة لتلبية متطلباتك. فريقنا متاح بسهولة للرد على أي استفسارات، وتقديم التوجيه والدعم في جميع مراحل عملية القولبة بالحقن بمساعدة الغاز.

لأولئك الذين يبحثون عن موردي قوالب موثوقين، نشجعك على الاتصال بـ Sincere Tech الآن. نحن واثقون من أن حلولنا سترتقي بأعمالك إلى المستوى التالي. شكرًا لك على اعتبار Sincere Tech شريكًا لك في قولبة الحقن بمساعدة الغاز، ونحن نتطلع بفارغ الصبر إلى فرصة التعاون معك.